"Donat" kental gas dan debu di sekitar lubang hitam supermasif

Galaxy NGC 1068 (Messier 77)

Lubang hitam paling masif di jagat raya sering dikelilingi oleh cakram padat gas dan debu dalam bentuk torus. Bahan ini secara konstan memberi makan lubang hitam yang tumbuh di dalamnya. Sampai saat ini, teleskop tidak dapat melihat melalui penghalang ini. Ini sekarang telah dilakukan untuk pertama kalinya berkat teleskop sinar-X NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) dan teleskop X-Newton-Newton X-ray Agency.

"Pada awalnya, kami berpikir bahwa beberapa lubang hitam tersembunyi di balik dinding atau layar yang terbuat dari bahan yang tidak memungkinkan untuk melihat apa pun," aku Andrea Marinucci dari Roma Tre University of Italy, penulis terkemuka makalah ilmiah yang menggambarkan hasil penembakan galaksi NGC 1068 ( Messier 77) dan lubang hitam supermasif di pusatnya. Karya ini diterbitkan dalam jurnal Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society .

Dalam jangkauan sinar-X, teleskop ruang angkasa mampu menembus salah satu tori yang paling padat dari semua yang diketahui di dekat lubang hitam supermasif, yang terletak di pusat galaksi Messier 77 yang dipelajari dengan baik, 47 juta tahun cahaya dari kami di konstelasi Cina.

Pengamatan mengungkapkan donat ruang besar.



"Bahan berputar bukan torus bulat sederhana, seperti yang diperkirakan sebelumnya, ia memiliki struktur yang kental," kata Marinucci.

Disk Toroidal yang terbuat dari gas dan debu di sekitar lubang hitam supermasif pertama kali diusulkan pada pertengahan 1980-an sebagai penjelasan mengapa beberapa lubang hitam tersembunyi di balik debu dan gas, sedangkan yang lain tidak. Idenya adalah bahwa orientasi torus relatif terhadap Bumi membuka beberapa lubang hitam dan radiasi yang kuat, menutupi yang lain. Teori ini disebut model tunggal, karena menyatukan semua jenis lubang hitam, yang hanya berbeda dalam orientasi.

Selama dekade terakhir, ahli astrofisika telah menemukan sejumlah petunjuk bahwa debu di sekitar lubang hitam tidak sehalus dan bahkan seperti yang biasa diperkirakan. Mereka lebih seperti donat tuberous yang cacat yang akan dibuang dari toko roti. Sebuah studi baru memungkinkan untuk pertama kalinya untuk mengamati kelumpuhan torus dalam awan debu dan gas toroid yang sangat padat. Ini menegaskan teori bahwa fenomena ini dapat menyebar luas. Penelitian penting untuk memahami pertumbuhan dan evolusi lubang hitam masif dan galaksi asalnya.

"Kami tidak sepenuhnya memahami mengapa beberapa lubang hitam supermasif begitu dikaburkan dan mengapa materi di sekitarnya kental," kata rekan penulis penelitian Poshak Gandhi dari University of Southampton (UK). "Ini adalah subjek penelitian yang intens."

NuSTAR dan XMM-Newton secara bersamaan mengamati lubang hitam supermasif di galaksi Messier 77 dalam dua kasus pada 2014-2015. Untuk pertama kalinya pada Agustus 2014, NuSTAR mencatat lompatan kecerahan. NuSTAR beroperasi dalam rentang energi yang lebih tinggi daripada XMM-Newton. Dalam kisaran ini sinar-X dapat menembus awan di sekitar lubang hitam. Para ilmuwan mengatakan bahwa lompatan dalam sinar-X adalah karena pembersihan sebagian awan dengan penurunan ketebalannya.


Galaxy Messier 77

"Ini seperti pada hari berawan, ketika awan sebagian pergi ke samping dan lebih banyak sinar matahari lewat," jelas Marinucci. Menurutnya, sekarang para peneliti akan berkonsentrasi pada upaya menjelaskan apa yang menyebabkan heterogenitas materi di awan. Mungkin black hole menciptakan turbulensi atau heterogenitas yang disebabkan oleh tarikan material baru dari luar ke dalam awan.

Dengan demikian, para astrofisikawan pertama-tama mencatat sekilas dalam awan debu dan gas yang mengelilingi lubang hitam. Tentu saja, ini adalah argumen yang mendukung model tunggal lubang hitam. Ngomong-ngomong, sungguh menyenangkan bahwa di Alam Semesta ada begitu banyak donat, meskipun menggumpal.

Source: https://habr.com/ru/post/id388215/