Para astronom menggunakan Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) dari National Science Foundation untuk memotret secara langsung citra bentuk donat di sekeliling lubang hitam supermasif di pusat sebuah galaksi radio.
Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan pada Cygnus A, galaksi yang jaraknya 760 juta tahun cahaya dari Bumi. Galaksi tersebut memiliki lubang hitam di pusatnya yang 2,5 miliar kali lebih masif dari Matahari. Saat gravitasi lubang hitam yang maha kuat ini menarik materi di sekitarnya, terjadi dorongan yang menyemburkan materi dalam semburan yang kecepatannya hampir mencapai kecepatan cahata. Akibatnya terbentuk lobus terang dalam pancaran radio.
“Mesin utama” yang ditenagai lubang hitam menghasilkan emisi atau pancaran terang pada berbagai panjang gelombang, dengan jet atau semburan materi yang melampaui galaksi itu sendiri. Ini adalah peristiwa yang umum ditemukan pada galaksi dengan lubang hitam supermasif di pusatnya. Akan tetapi, dalam pengamatan, galaksi tersebut memperlihatkan karakteristik atau sifat yang berbeda. Perbedaan ini menghasilkan berbagai nama dan julukan seperti kuasar, blazar, atau galaksi Seyfert.
Untuk menjelaskan perbedaan tersebut, para astronom yang bekerja di bidang teori mengembangkan “model terpadu” yang memiliki serangkaian fitur umum untuk memperlihatkan perbedaan properti jika diamati dari sudut pandang berbeda.
Model terpadu ini termasuk di dalamnya lubang hitam di pusat galaksi, piringan materi yang berotasi di sekitar lubang hitam, dan semburan materi dari kutub piringan. Sebagai tambahan, untuk menjelaskan mengapa objek tipe yang sama bisa tampak berbeda dari sudut pandang yang berbeda, torus debu tebal berbentuk donat di sekeliling area dalam juga harus diperhitungkan. Torus ini mengaburkan pandangan pengamat pada sebagian fitus jika dilihat dari samping. Akibatnya tampak terjadi perbedaan bagi pengamat saat mengamati objek serupa. Para astronom menamai fitur ini active galactic nucleus (AGN) atau Inti Galaksi Aktif.
Pencitraan Langsung Torus Berbentuk Donat
Torus berbentuk donat itu merupakan bagian penting dalam AGN dan merupakan bukti keberadaan struktur serupa di dekat AGN luminositas rendah. Akan tetapi, para astronom belum pernah mengamati fitur tersebut secara langsung dalam bentuk emisi terang galaksi radio. Keberadaan torus juga menjelaskan mengapa objek yang sama bisa dikenal dengan nama yang berbeda-beda. Semua karena diamati dari sudut yang berbeda.
Cygnus A merupakan galaksi terdekat yang memancarkan radio sangat kuat. Objek ini ditemukan pada tahun 1964 oleh J.S. Hey, seorang fisikawan sekaligus astronom radio dari Inggris. Cygnus A merupakan objek yang memancarkan radio sangat kuat dan berada di rasi Cygnus. Jaraknya 10 kali lebih dekat dari galaksi radio lainnya. Lokasi yang dekat tentu memungkinkan astronom untuk menemukan torus donat dalam pencitraan inti galaksi oleh VLA.
Dalam pengamatan ini, VLA mengungkap keberadaan gas dalam torus Cygnus A yang radiusnya hampir mencapai 900 tahun cahaya. Model torus yang ada menunjukkan keberadaan debu di awan yang ada di dalam gumpalan gas.
Citra Cygnus A ini merupakan bukti pertama keberadaan torus berbentuk donat lewat pencitraan langsung. Untuk mengetahui bentuk dan komposisi torus, akan dilakukan pengamatan lanjut dengan teleskop radio ALMA.
Sumber: NRAO
