Ada dua lubang hitam supermasif pada galaksi Galaksi Whirlpool dan galaksi pasangannya, M51b, yang memanaskan dan melahap materi di sekitarnya.
Seharusnya, dua monster ini merupakan sumber sinar-x paling terang di galaksi tersebut. Akan tetapi, pengamatan terbaru NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) milik NASA menunjukkan keberadaan objek yang jauh lebih kecil yang radiasinya juga bersaing dengan dua raksasa ini.
Fitur paling menarik di Galaksi Whirlpool atau M51a adalah dua ‘lengan’ bintang yang Panjang, yang melingkari pusat galaksi selayaknya pita. M51b yang jauh lebih kecil mengekor seperti remis di ujung Galaksi Whirlpool. Dikenal sebagai M51, kedua galaksi ini sedang mengalami penggabungan.
Di pusat kedua galaksi terdapat lubang hitam supermasif yang jutaan kali lebih masif daripada Matahari. Proses penggabungan galaksi menyebabkan gas dan debu terdorong ke lubang hitam dan mengorbitnya. Akibatnya, gravitasi lubang hitam memanaskan materi yang mengelilinginya sehingga terbentuk piringan terang di sekitar lubang hitam yang kecerlangannya melebihi seluruh bintang yang ada di galaksi tersebut.
Akan tetapi, bukan kedua lubang hitam di pusat galaksi yang menghasilkan radiasi paling terang pada panjang gelombang sinar-x. Berdasarkan pengamatan awal Teleskop Chandra yang mendeteksi sinar-x berenergi rendah, diduga lapisan gas dan debu di sekitar lubang hitam di galaksi yang lebih besar menutupi emisi tambahan yang dihasilkan oleh lubang hitam.
Ternyata, pengamatan NuSTAR memerlihatkan kalau lubang hitam lebih redup. Semestinya, penggabungan galaksi menghasilkan lubang hitam lebih besar yang ditandai emisi kuat pada sinar-x energi tinggi. Tetapi hal itu tidak tampak dalam pengamatan. Penjelasan paling mungkin dari fenomena ini adalah lubang hitam berkerlip selama proses penggabungan galaksi ketimbang memancarkan energi yang cenderung stabil selama proses penggabungan berlangsung.
Pada umumnya, variabilitas lubang hitam terjadi dalam skala jutaan tahun. Akan tetapi kini kemungkinan skala waktu yang dibutuhkan jauh lebih pendek.
Kecil tapi terang
Bersama dua lubang hitam di galaksi M51a dan M51b, terdapat sebuah objek di M51a yang jutaan kali lebih kecil tetapi nyaris sama terang dengan lubang hitam di kedua pusat galaksi. Dua fenomena ini memang tidak berhubungan, tetapi mereka membentuk lanskap sinar-x menarik di M51.
Sumber sinar-x kecil ini merupakan bintang neutron, objek kompak sisa ledakan bintang yang mengakhiri hidupnya. Sebuah bintang neutron biasanya ratusan ribu kali lebih kecil dibanding Matahari – hanya seukuran kota besar – tetapi massanya sekitar 1 – 2 kali massa Matahari. Satu sendok kecil materi bintang neutron memiliki berat lebih dari 1 miliar ton.
Terlepas dari ukurannya, bintang neutron umumnya menampakkan dirinya lewat emisi yang sangat kuat. Bintang neutron yang ditemui di M51 bahkan lebih terang daripada bintang neutron pada umumnya dan termasuk ke dalam kategori baru bernama bintang neutron ultraterang. Diduga, medan magnet kuat yang dihasilkan bintang neutron bertanggungjawab atas emisi terang tersebut. Beberapa sumber sinar-x terang yang dijumpai pada ke dua galaksi kemungkinan merupakan bintang neutron.
Sumber: NASA
