Para astronom pertama kali menemukan pengusiran gravitasi dari lubang hitam raksasa dari pusat galaksi yang jauh



Para ilmuwan dari NASA telah mencatat kepergian sebuah lubang hitam raksasa dari pusat galaksi mereka pada jarak 35 ribu tahun cahaya. Menurut para ahli, perpindahan ini, atau lebih tepatnya, pengusiran mungkin disebabkan oleh gangguan terkuat dari medan gravitasi. Para astronom sebelumnya mengamati bagaimana beberapa lubang hitam dipindahkan pada jarak tertentu dari lokasi mereka saat ini. Tapi 35 ribu tahun cahaya sangat banyak. Kasus pengusiran lubang hitam seberat 1 miliar massa matahari dari pusat galaksi terdeteksi menggunakan teleskop Hubble.

Perhitungan menunjukkan bahwa kepergian black hole membutuhkan energi, yang bisa dilepaskan oleh 100 juta supernova yang meledak secara bersamaan. Satu-satunya penjelasan yang masuk akal tentang bagaimana ini terjadi adalah asumsi bahwa dua lubang hitam bergabung di pusat galaksi yang jauh, yang mengakibatkan gangguan kuat pada medan gravitasi, yang memunculkan gelombang yang membersihkan pusat galaksi.



Gelombang gravitasi pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein. Dia percaya bahwa mereka dapat muncul jika dua benda besar berinteraksi berdampingan. Misalnya, bisa jadi tabrakan mereka. Perturbasi termanifestasi medan gravitasi dalam kasus ini mirip dengan lingkaran konsentris yang menyimpang dalam air jika ada sesuatu yang jatuh di atas air.

Tahun lalu, sistem Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ( LIGO ) membantu para ilmuwan membuktikan keberadaan gelombang gravitasi.

Para astronom yang mengamati rilis mengatakan mereka sangat terkejut dengan apa yang terjadi. "Ketika saya pertama kali melihat ini, saya pikir kami melihat sesuatu yang istimewa," kata kepala tim astronom Marco Kyaberdzh. Dia bekerja di Universitas Johns Hopkinson di Baltimore. โ€œKetika kami melihat foto-foto dari Hubble, Chandra X-ray Observatory, dan Sloan Digital Sky Survey, kami membuktikan keberadaan benda-benda tersebut. Kami mendapat sejumlah data, dari sinar-X hingga inframerah. Selain itu, sumber radiasi ini jauh lebih besar daripada lubang hitam biasa. "

Gambar-gambar yang diperoleh Hubble dalam spektra yang terlihat dan inframerah memungkinkan untuk memahami bahwa galaksi yang dilihat teleskop sangat tidak biasa. Foto-foto menunjukkan quasar yang cerah, "tanda tangan energi" dari lubang hitam, yang terletak jauh dari inti galaksi itu sendiri. Pengamatan objek terhambat oleh kenyataan bahwa tidak mungkin untuk melihat lubang hitam melalui teleskop, keberadaannya dikonfirmasi secara eksperimental. Quasar menerima nomor katalognya, yaitu 3C 186. Ternyata, galaksi dengan lubang hitam yang dimaksud berjarak 8 miliar tahun cahaya dari kita. Pengamatan objek jauh dilakukan sebagai bagian dari program Hubble untuk mengamati objek paling jauh dari Semesta.

"Saya berasumsi bahwa saya akan melihat galaksi yang bergabung. Saya juga berharap melihat galaksi dengan struktur kacau di dekat quasar. Tapi saya tidak berharap quasar, dan karena itu lubang hitam, akan dibawa sejauh ini ke samping. Lubang hitam raksasa biasanya terletak di pusat-pusat galaksi, jadi sangat menakjubkan untuk menyaksikan sebuah objek yang terletak sangat jauh dari pusat galaksi, โ€komentar penemuan Kyaberj.

Tim proyek mencoba memperkirakan ukuran lubang hitam dengan membandingkan distribusi cahaya bintang di galaksi yang jauh dengan karakteristik galaksi elips biasa, model yang dibuat menggunakan komputer. Ternyata, sebuah lubang hitam bergerak lebih jauh dari pusat galaksi daripada Matahari kita dihapus dari pusat Bima Sakti.

Karakteristik lubang hitam dihitung berdasarkan analisis spektroskopi. "Ternyata, gas di sebelah lubang hitam itu bergerak dengan kecepatan sekitar 7,5 juta kilometer per jam dari pusat galaksi," kata proyek itu. Karena gas tersebut secara gravitasi "terikat" pada lubang hitam, kecepatannya juga dapat dianggap sebagai kecepatan benda utama. Jika roket yang dikirim dari Bumi akan bergerak sangat cepat, maka itu akan mencapai bulan tiga menit setelah lepas landas.



Sekarang ada beberapa asumsi tentang apa yang membuat objek besar bergerak begitu cepat. Satu penjelasan adalah tabrakan dua galaksi dengan merger berikutnya. Lubang hitam yang terletak di pusat galaksi pertama kali diputar relatif satu sama lain, menyebabkan gangguan gravitasi yang kuat. Selain itu, gelombang gravitasi tidak menyebar secara merata ke segala arah, tetapi berjalan lebih aktif di salah satu arah. Setelah mereka bergabung, generasi gelombang gravitasi berhenti. Tetapi setelah munculnya lubang hitam gabungan, generasi gelombang gravitasi kembali, hanya dalam arah yang berlawanan, yang menyebabkan pengusiran lubang hitam supermasif dari pusat galaksi elips baru.

Sekarang para peserta proyek memeriksa asumsi mereka, mencoba mengukur kecepatan lubang hitam dan cakram gas akresi dengan lebih akurat. Data yang lebih rinci akan membantu memperjelas sifat objek dan perilaku yang tidak biasa.

Source: https://habr.com/ru/post/id402571/


All Articles