Lubang hitam M87 menembakkan jet hampir dengan kecepatan cahaya

Galaksi Messier 87 (M87) terletak 55 juta tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Virgo. Ini adalah galaksi raksasa dengan 12 ribu gugus bola, 200 gugus bola Bima Sakti tampak sederhana dibandingkan. Di pusat M87 adalah lubang hitam dengan massa 6,5 ​​miliar massa matahari. Ini adalah lubang hitam pertama yang memiliki gambar, dibuat pada tahun 2019 oleh kolaborasi penelitian internasional Event Horizon Telescope.

Lubang hitam M87 ini menembakkan semburan plasma dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, yang disebut jet relativistik panjangnya 6 ribu tahun cahaya. Energi besar yang dibutuhkan untuk menggerakkan jet ini kemungkinan besar berasal dari tarikan gravitasi lubang hitam. Tetapi bagaimana jet semacam itu muncul dan apa yang memastikan stabilitasnya dalam jarak yang sangat jauh masih belum sepenuhnya jelas.

M87 menarik materi, yang berputar di piringan dalam orbit yang menyusut hingga diserap oleh lubang hitam. Jet diluncurkan dari pusat piringan akresi yang mengelilingi M87, dan fisikawan teoretis di Universitas Goethe, bersama dengan para ilmuwan dari Eropa, AS, dan China, telah memodelkan wilayah ini dengan sangat rinci. Mereka menggunakan simulasi XNUMXD paling kompleks pada superkomputer, yang menggunakan jumlah waktu CPU yang mengejutkan untuk simulasi, dan harus secara bersamaan menyelesaikan persamaan teori relativitas umum Albert Einstein, persamaan elektromagnetisme James Maxwell, dan persamaan hidrodinamika Leonard Euler . Hasilnya adalah model di mana nilai-nilai yang dihitung untuk suhu, kepadatan materi, dan medan magnet sangat sesuai dengan apa yang disimpulkan dari pengamatan astronomi.

Atas dasar ini, para ilmuwan dapat melacak pergerakan kompleks foton dalam ruang-waktu yang melengkung di wilayah terdalam jet dan mengubahnya menjadi gambar radio. Mereka kemudian dapat membandingkan gambar simulasi komputer ini dengan pengamatan yang dilakukan oleh banyak teleskop radio dan satelit selama tiga dekade terakhir.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, penulis utama studi tersebut, mencatat bahwa “model teoretis kami tentang emisi elektromagnetik dan morfologi jet M87 sangat sesuai dengan pengamatan di spektrum radio, optik, dan inframerah. Lubang hitam supermasif M87 kemungkinan berotasi dengan cepat dan plasma termagnetisasi kuat di dalam jet, mempercepat partikel hingga skala ribuan tahun cahaya.”

Profesor Luciano Rezzolla dari Institut Fisika Teoritis di Universitas Goethe di Frankfurt mencatat bahwa "fakta bahwa gambar yang dihitung sangat dekat dengan pengamatan astronomi adalah konfirmasi penting lainnya bahwa teori relativitas umum Einstein adalah penjelasan paling akurat dan alami untuk keberadaan. lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Meskipun masih ada ruang untuk penjelasan alternatif, hasil penelitian kami telah membuat 'ruangan' ini jauh lebih kecil."

Baca juga:

• Lubang hitam hipotetis ini dapat menghapus masa lalu Anda dan mengubah masa depan Anda
• Sebuah "lubang hitam" misterius ditemukan di peta satelit Google