Hubble Menangkap Kemungkinan 'Permainan Bayangan' dari Disk di Sekitar Lubang Hitam

Hubble Menangkap Kemungkinan ‘Permainan Bayangan’ dari Disk di Sekitar Lubang Hitam

[ad_1]

UNTUK DITERBITKAN: 10:00 (EST) 19 November 2020

RILIS: STScI-PR20-58

Newswise – Beberapa pemandangan paling menakjubkan dari langit kita terjadi saat matahari terbenam, ketika sinar matahari menembus awan, menciptakan campuran sinar terang dan gelap yang dibentuk oleh bayangan awan dan berkas cahaya yang tersebar di atmosfer.

Para astronom yang mempelajari galaksi terdekat IC 5063 tergoda oleh efek serupa dalam gambar yang diambil oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA. Dalam hal ini, kumpulan sinar terang yang sempit dan bayangan gelap terlihat bersinar keluar dari pusat galaksi aktif yang sangat terang.

Sebuah tim astronom, dipimpin oleh Peter Maksym dari Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), di Cambridge, Massachusetts, telah melacak sinar kembali ke inti galaksi, lokasi lubang hitam supermasif yang aktif. Lubang hitam adalah wilayah ruang padat dan padat yang menelan cahaya dan materi di bawah tarikan gravitasi yang menghancurkan. Objek monster itu dengan panik memakan material yang jatuh, menghasilkan pancaran cahaya yang kuat dari gas super panas di dekatnya.

Meskipun para peneliti telah mengembangkan beberapa teori yang masuk akal untuk pertunjukan cahaya, ide yang paling menarik menunjukkan bahwa cincin berbentuk tabung dalam, atau torus, dari bahan berdebu yang mengelilingi lubang hitam menebarkan bayangannya ke luar angkasa.

Menurut skenario yang diusulkan Maksym, disk debu di sekitar lubang hitam tidak menghalangi semua cahaya. Celah di cakram memungkinkan cahaya memancar keluar, menciptakan sinar berbentuk kerucut yang cemerlang mirip dengan jari-jari cahaya yang terkadang terlihat saat matahari terbenam. Namun, sinar di IC 5063 terjadi pada skala yang jauh lebih besar, menembak di setidaknya 36.000 tahun cahaya.

Beberapa cahaya menghantam bagian padat di cincin, membuat bayangan cincin ke angkasa. Bayangan ini muncul sebagai bentuk jari yang gelap diselingi dengan sinar terang. Balok dan bayangan ini terlihat karena lubang hitam dan cincinnya miring relatif terhadap bidang galaksi. Penjajaran ini memungkinkan berkas cahaya meluas jauh ke luar galaksi.

Interaksi cahaya dan bayangan ini menawarkan wawasan unik tentang distribusi material yang mengelilingi lubang hitam. Di beberapa daerah, material tersebut mungkin menyerupai awan yang tersebar. Jika interpretasi ini benar, pengamatan dapat memberikan probe tidak langsung dari struktur berbintik-bintik disk.

“Saya paling bersemangat dengan bayangan gagasan torus karena ini adalah efek yang sangat keren yang menurut saya belum pernah kita lihat sebelumnya dalam gambar, meskipun itu telah dihipotesiskan,” kata Maksym. “Secara ilmiah, ini menunjukkan kepada kita sesuatu yang sulit — biasanya tidak mungkin — untuk dilihat secara langsung. Kita tahu fenomena ini seharusnya terjadi, tetapi dalam kasus ini, kita dapat melihat efeknya di seluruh galaksi. Mengetahui lebih banyak tentang geometri torus akan memiliki implikasi. bagi siapa pun yang mencoba memahami perilaku lubang hitam supermasif dan lingkungannya. Saat galaksi berkembang, ia dibentuk oleh lubang hitam pusatnya. “

Mempelajari torus itu penting karena torus menyalurkan material ke lubang hitam. Jika interpretasi “bayangan” akurat, sinar gelap memberikan bukti tidak langsung bahwa cakram di IC 5063 bisa jadi sangat tipis, yang menjelaskan mengapa cahaya bocor di sekitar struktur.

Pengamatan lubang hitam serupa oleh Chandra X-ray Observatory NASA mendeteksi sinar-X bocor keluar dari lubang di torus, membuat struktur tampak seperti keju Swiss. Lubang tersebut mungkin disebabkan oleh disk yang dibor oleh kekuatan internal, menyebabkannya melengkung, kata Maksym. “Ada kemungkinan bahwa lengkungan menciptakan celah yang cukup besar untuk beberapa cahaya bersinar, dan saat torus berputar, berkas cahaya bisa menyapu galaksi seperti mercusuar yang menembus kabut,” tambahnya.

Kebetulan Ilmu Warga

Meskipun para astronom telah mempelajari galaksi selama beberapa dekade, dibutuhkan seorang non-ilmuwan untuk membuat penemuan yang mengejutkan. Judy Schmidt, seorang seniman dan astronom amatir yang berbasis di Modesto, California, menemukan bayangan gelap ketika dia memproses ulang eksposur galaksi Hubble pada Desember 2019. Schmidt secara rutin menyisihkan arsip Hubble untuk pengamatan menarik sehingga dia bisa berubah menjadi gambar yang indah. Dia membagikan gambar-gambar itu di feed Twitter-nya dengan banyak pengikutnya, termasuk astronom seperti Maksym.

Schmidt memilih pengamatan Hubble dari IC 5063 dari arsip karena dia tertarik pada galaksi yang memiliki inti aktif. Bayangan berbentuk kerucut tidak terlihat dalam eksposur aslinya, jadi dia terkejut melihatnya dalam gambarnya yang diproses ulang. “Saya tidak tahu mereka ada di sana, dan bahkan setelah saya memprosesnya, saya terus mengedipkan mata bertanya-tanya apakah saya melihat apa yang saya pikir saya lihat,” katanya.

Dia segera memposting fotonya ke akun Twitter-nya. “Itu adalah sesuatu yang belum pernah saya lihat sebelumnya, dan meskipun saya memiliki kecurigaan yang kuat tentang itu adalah sinar bayangan atau ‘sinar krepuskular’, seperti yang dijuluki Peter, mudah untuk membiarkan imajinasi dan angan-angan seseorang menjadi liar,” jelasnya. . “Saya pikir jika saya salah, seseorang akan menghukum saya.”

Gambar tersebut memicu diskusi Twitter yang meriah di antara pengikut astronomnya, termasuk Maksym, yang memperdebatkan asal usul sinar tersebut. Maksym telah menganalisis gambar Hubble dari jet yang dihasilkan oleh lubang hitam galaksi. Jadi dia memimpin dalam mempelajari sinar dan menulis makalah sains. Studinya didasarkan pada pengamatan inframerah-dekat yang dilakukan oleh Hubble’s Wide Field Camera 3 dan Advanced Camera for Surveys pada Maret dan November 2019. Cahaya merah dan inframerah-dekat menembus galaksi berdebu untuk mengungkap detail yang mungkin terselubung dalam debu.

Penemuan ini tidak akan mungkin terjadi tanpa penglihatan tajam Hubble. Galaksi juga relatif dekat, hanya 156 juta tahun cahaya dari Bumi. “Gambar yang lebih tua dari teleskop di tanah mungkin menunjukkan petunjuk dari struktur semacam ini, tetapi galaksi itu sendiri sangat berantakan sehingga Anda tidak akan pernah menduga bahwa inilah yang terjadi tanpa Hubble,” Maksym menjelaskan. “Hubble memiliki gambar yang tajam, peka terhadap hal-hal yang redup, dan memiliki bidang pandang yang cukup besar untuk menggambarkan seluruh galaksi.”

Maksym berharap untuk melanjutkan studinya tentang galaksi untuk menentukan apakah skenarionya benar. “Kami ingin terus menyelidiki, dan akan sangat bagus jika ilmuwan lain mencoba menguji kesimpulan kami juga, dengan pengamatan dan pemodelan baru,” katanya. “Ini adalah proyek yang hanya meminta data baru karena menimbulkan lebih banyak pertanyaan daripada jawabannya.”

Hasil tim dipublikasikan di The Astrophysical Journal Letters.

Teleskop Luar Angkasa Hubble adalah proyek kerjasama internasional antara NASA dan ESA (Badan Antariksa Eropa). Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, mengelola teleskop tersebut. Institut Sains Teleskop Luar Angkasa (STScI) di Baltimore, Maryland, melakukan operasi sains Hubble. STScI dioperasikan untuk NASA oleh Asosiasi Universitas untuk Riset Astronomi di Washington, DC

Untuk gambar, ilustrasi, dan informasi lebih lanjut tentang penelitian ini, kunjungi:

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-58

http://www.nasa.gov/hubble


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author