Lubang Hitam Supermasif Menunjukkan Fenomena Baru yang Tertangkap Kamera

LUAR ANGKASA - JAKARTA. Pada tanggal 6 April 2024, astronom di seluruh dunia dikejutkan oleh penemuan penting terkait dengan lubang hitam supermasif yang terletak di pusat Galaksi Bima Sakti, Sagittarius A*.

Dalam pengamatan yang dilakukan menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), sebuah flare dari Sagittarius A* tercatat dalam panjang gelombang inframerah tengah, yang sebelumnya belum pernah berhasil diamati.

Penemuan ini memberikan wawasan baru mengenai perilaku lubang hitam supermasif yang selama ini menjadi salah satu objek penelitian utama dalam astrofisika.

Flare yang Tak Pernah Terlihat Sebelumnya

Mengutip sciencealert, lubang hitam Sagittarius A* dikenal sebagai lubang hitam supermasif yang relatif tenang dibandingkan dengan lubang hitam supermasif lainnya yang terletak di pusat galaksi lain.

Meskipun dalam keadaan yang dianggap stabil, Sagittarius A* masih sering mengeluarkan semburan energi dalam bentuk flare yang dapat diamati dalam berbagai panjang gelombang.

Namun, flare yang terdeteksi pada April 2024 ini memiliki keunikan tersendiri karena pertama kalinya flare tersebut terdeteksi dalam panjang gelombang inframerah tengah, sebuah fenomena yang sebelumnya tidak pernah tercatat.

Penemuan ini dilakukan menggunakan instrumen mid-infrared (MIRI) pada JWST, yang kemudian dikombinasikan dengan data dari Observatorium X-ray Chandra, Teleskop Array Submillimeter yang dioperasikan bersama oleh Smithsonian Astrophysical Observatory dan Academia Sinica, serta Teleskop Spektroskopi Nuklir (NuSTAR) NASA.

Meskipun flare yang terdeteksi hanya berlangsung sekitar 40 menit, pengamatan lebih lanjut mengungkapkan adanya flare radio yang tertunda sekitar 10 menit setelah flare inframerah tengah.

Menurut peneliti utama dalam studi ini, Sebastiano von Fellenberg dari Max Planck Institute for Radio Astronomy, hasil observasi ini memberikan bukti kuat terkait fenomena fisik yang terjadi pada Sagittarius A*, serta mengisi celah pengetahuan yang selama ini ada mengenai flaring pada lubang hitam supermasif.

Pemahaman Baru tentang Emisi Synchrotron dan Peran Elektron

Salah satu aspek yang menarik dari penemuan ini adalah konsistensinya dengan model teori emisi synchrotron. Synchrotron adalah jenis radiasi yang dihasilkan oleh elektron yang bergerak dengan kecepatan mendekati cahaya di sepanjang garis medan magnet.

Penelitian sebelumnya mengenai flaring pada Sagittarius A* mengusulkan bahwa interaksi antara garis medan magnet di sekitar cakram materi yang mengorbit lubang hitam menyebabkan pelepasan energi yang besar. Namun, model ini tidak bisa sepenuhnya diverifikasi tanpa pengamatan dalam panjang gelombang inframerah tengah, yang kini akhirnya berhasil dideteksi.

Menurut Joseph Michail, astrofisikawan dari Smithsonian Astrophysical Observatory, observasi baru ini mengonfirmasi bahwa elektron yang terakselerasi di sekitar lubang hitam tersebut harus mendingin terlebih dahulu sebelum melepaskan energi yang cukup besar untuk menghasilkan flare.

Dalam hal ini, pengamatan inframerah tengah mengungkapkan lebih banyak tentang proses fisik yang terjadi pada elektron tersebut, yang selama ini tersembunyi dalam panjang gelombang lainnya.

Apa yang Terjadi di Sekitar Lubang Hitam Supermasif?

Lubang hitam supermasif, seperti Sagittarius A*, adalah inti dari galaksi yang memiliki pengaruh gravitasi yang sangat besar terhadap galaksi sekitarnya. Lubang hitam ini memiliki massa yang mencapai jutaan bahkan miliaran kali massa Matahari dan mempengaruhi dinamika galaksi tempatnya berada.

Di sekitar Sagittarius A*, terdapat cakram akresi, sebuah area padat materi yang berputar mengelilingi lubang hitam dan berisi gas, debu, serta materi lainnya yang tertarik oleh gaya gravitasi lubang hitam.

Meskipun kita tidak sepenuhnya memahami mekanisme di balik flare yang terjadi, simulasi komputer menunjukkan bahwa interaksi antara garis medan magnet di sekitar cakram akresi dapat menyebabkan fenomena yang dikenal sebagai rekoneksi magnetik.

Proses ini menyebabkan pelepasan energi yang besar, yang akhirnya dapat terlihat dalam bentuk radiasi elektromagnetik yang kita amati. Observasi terbaru ini menambah pemahaman kita mengenai proses ini, khususnya dalam panjang gelombang inframerah tengah yang selama ini menjadi "rahasia" dalam fisika lubang hitam.

Tantangan dan Prospek Penelitian Mendatang

Meskipun hasil pengamatan ini telah memberikan bukti yang sangat berharga untuk teori yang ada, masih banyak yang perlu dipelajari tentang perilaku lubang hitam supermasif seperti Sagittarius A*.

Proses rekoneksi magnetik dan turbulensi dalam cakram akresi masih menjadi misteri besar dalam astrofisika. Peneliti berharap bahwa dengan teknologi yang semakin canggih, kita dapat menggali lebih dalam lagi tentang bagaimana energi dilepaskan dan bagaimana materi berinteraksi dalam lingkungan ekstrem ini.

Selain itu, pengamatan lebih lanjut menggunakan JWST dan teleskop lainnya di masa depan diharapkan dapat mengungkap lebih banyak misteri mengenai flaring dan dinamika lubang hitam, yang pada akhirnya akan memberikan pemahaman yang lebih komprehensif tentang peran lubang hitam supermasif dalam pembentukan dan evolusi galaksi.