Ini adalah citra pertama Teleskop Event Horizon yang menangkap jet yang ditenagai lubang hitam.
Setahun yang lalu kolaborasi Teleskop Event Horizon (EHT) merilis citra yang sudah lama ditunggu para astronom. Citra lubang hitam di galaksi M 87. Keberhasilan untuk memotret pembelokkan cahaya di sekitar horison peristiwa lubang hitam menjadi bukti nyata keberadaan benda masif tersebut di angkasa.
Kali ini, kolaborasi EHT kembali menyingkap cerita dari galaksi jauh yang berhasil mereka potret. Bukan foto lubang hitam melainkan citra dari kuasar 3C 279. Kuasar adalah inti galaksi aktif yang memancarkan radiasi sangat besar dan kuat yang bersumber dari lubang hitam. Citra yang sangat detil berhasil memerlihatkan jet yang dihasilkan oleh lubang hitam supermasif di pusat.
Citra ini dianalisis oleh tim yang dipimpin oleh Jae-Young Kim dari Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) di Bonn, Jerman. Tujuannya untuk melacak semburan atau jet tersebut ke titik dimana jet ini berasal. Titik asal mula jet itu ternyata dekat dengan dlokasi radiasi spektrum elektromagnetik muncul.
Pada bulan April 2017, kolaborasi ETH melakukan pengamatan pada galaksi yang jaraknya 5 miliar tahun cahaya di rasi Virgo. Galaksi ini diidentifikasi sebagai kuasar karena sumber energi yang luar biasa terang dipancarkan dari area pusat galaksi dan ketika ada gas jatuh ke dalam lubang hitam supermasif, cahaya itu berkedip.
Target pengamatan adalah kuasar 3C 279, yang di pusatnya terdapat lubang hitam supermasif sekitar satu miliar kali massa Matahari. Yang berhasil dilihat oleh para astronom ini adalah jet plasma yang yang disemburkan dari lubang hitam dan piringan akresi di sekelilingnya dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Ini adalah konsekuensi dari gaya yang sangat kuat saat materi jatuh ke dalam lubang hitam yang memiliki gravitasi yang sangat kuat.
Untuk bisa memotret citra ini, tim EHT menggunakan teknik very long baseline interferometry (VLBI) yang menghubungkan teleskop radio di seluruh Bumi. Jejaring ini kemudian menghasilkan teleskop radio raksasa sebesar Bumi. Hasilnya, EHT bisa memotret objek dengan resolusi 20 mikro detik busur di langit. Resolusi ini setara dengan kita bisa mengidentifikasi jeruk di Bulan dari Bumi. Data yang dikumpulkan dari sleuruh dunia kemudian dikirimkan ke superkomputer khusus di MPIfR dan Observatorium Haystack milik MIT. Data ini kemudian digabungkan, dikalibrasi, dan dianalisis oleh tim ahli. Hasil analisis ini yang kemudian digunakan oleh tim ilmuwan EHT untuk menghasilkan citra dengan detil yang sangat tajam yang bisa diperoleh dari Bumi.
Untuk 3C 279, EHT berhasil mengukur dan mengamati fitur dengan lebih detil sepanjang 1 tahun cahaya. Karena itu, para astronom bisa melacak jet tersebut sampai ke piringan akresi untuk melihat bagaimana jet dan piringan materi tersebut beraksi. Hasil analisis data menunjukkan bahwa jet yang biasanya lurus ternyata bengkok di pangkal. Terungkap juga fitur tegak lurus terhadap jet yang bisa diinterpretasikan sebagai kutub dari piringan akresi di mana jet disemburkan.
Pengamatan selama beberapa hari berturut-turut memperlihatkan perubahan pada jet. Diduga perubahan terjadi karena rotasi piringan akresi dan materi yang tercabik saat jatuh ke dalam lubang hitam. Fenomena ini biasanya hanya bisa dibangun dalam metode numerik dan tidak pernah teramati.
Menurut Jae Young-Kim, peneliti MPIfR yang memimpin riset ini, “Kita tahu, setiap kali jendela baru ke alam semesta dibuka, maka selalu ada hal baru yang ditemukan. Dalam penelitian ini, ketika kami berharap bisa menemukn area pembentukan jet dengan citra paling tajam, kami justru menemukan ada struktur tegak lurus. Ini seperti menemukan bentuk lain dari membuka boneka Matryoshka terkecil.”
Hal menarik lainnya, jet plasma dari 3C 279 ini bergerak dengan kecepatan 99,5% kecepatan cahaya. Saking cepatnya, jet 3C 279 tampak bergerak dengan kecepatan 20 kali lebih cepat dari kecepatan cahaya. Ilusi optik yang luar biasa ini muncul karena jet tersebut bergerak sangat cepat. Diduga hal ini terjadi karena kehadiran geombang kejut selama perjalanan atau ketidakstabilan dalam jet yang bengkok dan berputar. Dan peristiwa ini bisa menjadi penjelasan emosi pada energi tinggi seperti sinar gamma.
Kalau tahun lalu, citra lubang hitam yang jadi hasil Kolaborasi EHT, maka tahun ini kolaborasi EHT mempersembahkan perubahan tak terduga pada jet plasma di 3C 279. Dan penelitian EHT belum usai. Ini baru permulaan.
Sumber: Event Horizon Telescope
