Interaksi Awan Gas dan Jet Lubang Hitam Supermasif

Untuk pertama kalinya para astronom bisa memeroleh citra utuh awan gas yang terganggu pada galaksi yang jaraknyanya 11 miliar tahun cahaya. Citra ini diambil oleh teleskop radio ALMA.

Jet bipolar dari lubang hitam supermasif di galaksi jauh yang mengganggu gas di sekelilingnya. Kredit: Universitas Kindai
Jet bipolar dari lubang hitam supermasif di galaksi jauh yang mengganggu gas di sekelilingnya. Kredit: Universitas Kindai

Dari citra tersebut, para astronom bisa mengetahui bahwa gangguan tersebut disebabkan oleh aliran atau jet kuat yang dilontarkan oleh lubang hitam supermasif di pusat galaksi tersebut. Hasil tersebut juga mengungkap misteri proses evolusi galaksi pada saat alam semesta dini.

Sudah rahasia umum kalau lubang hitam memiliki gravitasi yang sangat kuat untuk menarik materi di sekelilingnya. Tapi, yang tidak banyak diketahui adalah sebagian lubang hitam punya aliran materi terionisasi yang bergerak sangat cepat, dan dikenal sebagai jet. Perlu diingat, aliran materi ini bukan berasal dari lubang hitam tapi dari materi yang terakresi di sekitar lubang hitam.

Pada beberapa galaksi dekat, jet yang berevolusi menghembuskan awan gas yang menyebabkan pembentukan bintang jadi berkurang. Karena itu, untuk memahami evolusi galaksi, sangat penting untuk mengamati interaksi antara aliran materi lubang hitam ini dengan awan gas di sepanjang sejarah kosmis. Tapi, tidak mudah untuk memperoleh bukti kuat interaksi tersebut, terutama pada saat Alam Semesta masih muda.

Untuk memeroleh bukti tersebut, tim peneliti menggunakan ALMA untuk mengamati objek MG J0414+0534. Ciri khas MG J0414+0534 tampak pada jalur cahaya yang datang dari objek ini ke Bumi terdistorsi oleh gravitasi galaksi lain di antara Bumi dan MG J0414+0534. Efek ini dikenal sebagai lensa gravitasi. Dan galaksi di antara Bumi dan MG J0414+0534 yang menghalangi jalur cahaya akan memperlihatkan bagaimana gravitasinya membelokkan cahaya yang datang sekaligus memberi efek pembesaran.

Akibatnya, pengamat bisa melihat objek jauh dengan lebih detil. Fitur lain dari MG J0414+0534 adalah lubang hitam supermasif dengan jet bipolar pada pusat galaksi induknya. Setelah melakukan rekonstruksi citra awan gas dan jet di MG J0414+0534 dengan memperhitungkan efek pelensaan gravitasi.

Rekonstruksi citra MG J0414+0534  jika efek lensa gravitasi ditiadakan. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue et al.
Rekonstruksi citra MG J0414+0534 jika efek lensa gravitasi ditiadakan. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue et al.

Hasilnya, para astronom bisa memeroleh citra yang 9000 kali lebih baik dari mata manusia. Dari citra ini, para astronom bisa memeroleh gerak awan di sekitar jet yang dilontarkan lubang hitam supermasif beserta distribusinya. Resolusi yang tinggi ini juga yang memerlihatkan awan gas di sepanjang jet memiliki gerak yang luar biasa cepat dengan kecepatan 600 km/detik. Selain itu, bukti dampak dari jet pada awan pun bisa dilihat. Ternyata, ukuran awan gas yang terdampak oleh jet jauh lebih kecil dibanding ukuran galaksi pada saat Alam Semesta masih muda.

Diduga, yang diamati merupakan tahap awal dari evolusi jet di dalam galaksi. Dan diperkirakan, jet yang diliat merupakan aliran materiusia muda atau yang baru “disemburkan” sekitar puluhan ribu tahun.

Yang pasti, dalam penelitian ini, para astronom bisa memeroleh bukti interaksi jet atau aliran materi dari sekeliling lubang hitam supermasif dengan awan gas.

Sumber: ALMA

Tinggalkan Balasan