Sepasang jet lubang hitam terbesar yang pernah ada berjarak 23 juta tahun cahaya


Mungkinkah Semburan Lubang Hitam Supermasif Membentuk Alam Semesta Awal?

Lubang hitam supermasif dapat memancarkan pancaran material yang sangat besar dan kuat sehingga dapat membentuk struktur kosmos berskala besar

Ilustrasi seorang seniman tentang sistem jet lubang hitam terpanjang yang pernah diamati. Dijuluki Porphyrion yang diambil dari nama raksasa mitologi Yunani, jet <a href=ini memiliki jangkauan sekitar 7 megaparsec, atau 23 juta tahun cahaya. Itu setara dengan menyusun 140 galaksi Bima Sakti secara berurutan.” srcset=”https://static.scientificamerican.com/dam/m/2daa73ba77a3e2a8/original/giant_black_hole_jet_system_porphyrion.jpg?m=1729700329.922&w=600 600w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/2daa73ba77a3e2a8/original/giant_black_hole_jet_system_porphyrion.jpg?m=1729700329.922&w=900 900w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/2daa73ba77a3e2a8/original/giant_black_hole_jet_system_porphyrion.jpg?m=1729700329.922&w=1000 1000w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/2daa73ba77a3e2a8/original/giant_black_hole_jet_system_porphyrion.jpg?m=1729700329.922&w=1200 1200w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/2daa73ba77a3e2a8/original/giant_black_hole_jet_system_porphyrion.jpg?m=1729700329.922&w=1350 1350w” sizes=”(min-width: 900px) 900px, (min-resolution: 2dppx) 75vw, (min-resolution: 2.1dppx) 50vw, 100vw” class=”lead_image__img-a95Fr” style=”–w:2880;–h:1920″ fetchpriority=”high”/>

Ilustrasi seorang seniman tentang sistem jet lubang hitam terpanjang yang pernah diamati. Dijuluki Porphyrion yang diambil dari nama raksasa mitologi Yunani, jet ini memiliki jangkauan sekitar 7 megaparsec, atau 23 juta tahun cahaya. Itu setara dengan menyusun 140 galaksi Bima Sakti secara berurutan.

E. Wernquist/D. Nelson (Kolaborasi IllustrisTNG)/M. Oei (CC BY-NC-ND)

Di galaksi yang berjarak 7,5 miliar tahun cahaya, lubang hitam supermasif memancarkan aliran plasma magnet yang membentang 140 kali panjang Bima Sakti. Struktur yang membingungkan ini—dijuluki Porphyrion, diambil dari nama raksasa dari mitologi Yunani—berisi jet lubang hitam terbesar yang pernah dilihat fisikawan, lapor sebuah tim di alam bulan lalu Keberadaannya menunjukkan bahwa jet lubang hitam mungkin memainkan peran yang lebih penting dalam membentuk kosmos daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Lubang hitam terkadang mengeluarkan jet ketika mereka makan berlebihan, karena material menumpuk di sekitar rahangnya dan menghadapi kekuatan astrofisika yang ekstrim. Semua materi yang mendekati lubang hitam berbentuk piringan yang berputar. Cakram tersebut berputar sangat cepat sehingga material di dalamnya bersinar putih panas dan terionisasi, berubah menjadi plasma padat yang diaduk dengan medan magnet. Lubang hitam yang berputar kemudian dapat memelintir medan magnet ini menjadi kerucut yang rapat di setiap kutub rotasinya. Sebagian besar materi yang dikeluarkan dari piringan akan langsung menuju ke mulut lubang hitam. Namun sebagian kecilnya terperangkap dalam medan yang berputar-putar dan terlempar ke luar, menghasilkan dua sinar lurus yang oleh beberapa astrofisikawan disamakan dengan lightsaber Jedi.

Jet semacam itu awalnya menarik perhatian para ilmuwan karena berfungsi sebagai penanda visual lubang hitam, lubang tanpa dasar yang tidak terlihat oleh sebagian besar teleskop. Seiring berjalannya waktu, para peneliti melihat jet sebagai hal yang penting: panas hebat yang dilepaskan oleh aliran tersebut terkadang mencegah gas di sekitarnya runtuh dan membentuk bintang baru. Namun, efek tersebut tampaknya terbatas karena jet-jet tersebut diperkirakan tidak melampaui batas galaksi mereka sendiri, atau bahkan melampaui batas galaksi mereka sendiri. Survei langit yang mendukung studi baru ini telah memperumit gambaran tersebut dengan mengidentifikasi lebih dari 10.000 sistem jet lubang hitam masif, salah satunya adalah Porphyrion.


Tentang mendukung jurnalisme sains

Jika Anda menyukai artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami dengan berlangganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide yang membentuk dunia kita saat ini.


Aliran kuno dan masif seperti Porphyrion mungkin berkontribusi pada beberapa fitur awal alam semesta, kata penulis utama studi Martijn Oei, astronom di California Institute of Technology.

Pada tahun 2022, Oei dan rekan penelitinya menemukan sistem jet lubang hitam lain yang membentang sepanjang 16 juta tahun cahaya, atau 100 Bima Sakti. Porphyrion mengalahkan pemegang rekor sebelumnya, Alcyoneus, tidak hanya dalam ukuran absolutnya tetapi juga dalam pengaruh relatifnya terhadap lingkungan kosmiknya. Lahir ketika alam semesta kurang dari setengah usianya saat ini sehingga jauh lebih kecil dan lebih padat dibandingkan saat ini, Porphyrion mampu menjangkau dan menyentuh lebih dari yang pernah bisa dilakukan Alcyoneus.

Semburan porfiri diperkirakan mengandung kekuatan total satu triliun matahari dan meningkatkan suhu gas sekitar satu juta derajat Celcius. Ini berarti mereka mungkin telah mencegah pembentukan tidak hanya bintang tetapi seluruh galaksi di awal alam semesta. Semburan ejecta magnetis berkecepatan tinggi juga dapat menembus dan mengisi kekosongan di jaringan kosmik, jaringan filamen kaya materi dan rongga jarang materi yang membentuk struktur skala besar alam semesta.

Oei sangat tertarik dengan kemungkinan bahwa sistem jet mirip Porphyrion telah membantu mengatur kehidupan di Bumi. Medan magnet planet kita melindungi biosfer dan atmosfer bumi dari sinar kosmik berenergi tinggi serta semburan radiasi dan partikel matahari yang berbahaya. Namun medan magnet bumi sendiri tertanam di dalamnya dan karenanya terjalin dengan medan magnet bintang kita, yang terletak di dalam medan magnet lain yang tersebar di Bima Sakti—dan mungkin di luarnya. Jejak skalar ini panjang dan samar, namun bisa saja menelusuri kembali ruang dan waktu hingga ke tempat kita berada di jaringan kosmik—dan kemungkinan adanya gangguan dari struktur seperti Porphyrion.

Untuk menilai dengan lebih baik dampak jet semacam itu terhadap alam semesta awal, para peneliti perlu membuat katalog struktur yang lebih komprehensif. Studi baru ini hanya mensurvei 15 persen langit, kemungkinan masih banyak jet yang belum ditemukan. Dan sulit untuk memperkirakan berapa banyak dari struktur besar ini yang ada, kata Oei, karena kondisi yang menghasilkan dan mempertahankan aliran kuat tersebut masih kurang dipahami.

Bahwa para ilmuwan bahkan dapat melihat jet raksasa tersebut merupakan bukti sensitivitas teleskop modern. Ukuran jet yang besar membuatnya sulit untuk dideteksi dalam bidang pandang kecil yang tersedia bahkan dari teleskop paling kuat sekalipun. Dalam studi baru tersebut, Oei dan anggota timnya beralih ke jaringan teleskop radio Eropa yang disebut Low Frekuensi Array (LOFAR), mencari cahaya radio di langit dengan panjang gelombang sekitar dua meter. “Gelombang seukuran manusia” ini memberikan tanda “tempat di mana sesuatu yang penuh kekerasan dan menakjubkan terjadi,” katanya. Ketika Porphyrion muncul, mereka menggunakan dua fasilitas lain—Teleskop Radio Metwave Raksasa di India dan Observatorium WM Keck di Hawaii—untuk menemukan dan mempelajari galaksi yang menjadi sumber sinyal tersebut. Setelah mulai mempelajari jaringan kosmik, Oei mendapati bahwa sepasang jet Porphyrion merupakan sebuah pukulan ganda—dan ia berharap lebih banyak lagi seiring tim tersebut terus mempelajari Porphyrion dan sistem jet raksasa lainnya.



Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Proudly powered by WordPress | Theme: Funky Blog by Crimson Themes.