Lubang hitam supermasif menembakkan pancaran energi tinggi langsung ke Bumi.

Sebuah misi NASA mengamati lubang hitam supermasif yang memancarkan sinar berenergi tinggi ke arah Bumi dari jarak 400 juta tahun cahaya.

Simulasi Markarian 421 memancarkan sinar berenergi tinggi. Gambar: NASA/Pablo Garcia — Simulasi Markarian 421 memancarkan sinar berenergi tinggi. Gambar: *NASA/Pablo Garcia*

Lubang hitam supermasif aktif dikelilingi oleh cakram materi yang berputar yang disebut cakram akresi, yang menyediakan "makanan" bagi mereka dari waktu ke waktu. Beberapa materi yang tidak dapat mereka telan kemudian diangkut ke kutub, di mana materi tersebut dikeluarkan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Proses ini menciptakan radiasi elektromagnetik yang sangat terang dan berenergi tinggi. Dalam beberapa kasus, seperti dalam penemuan terbaru NASA, pancaran tersebut diarahkan langsung ke Bumi dalam peristiwa yang disebut blazar, seperti yang dilaporkan Live Science pada 30 Juli.

Ledakan kilat yang dikenal sebagai Markarian 421, yang terletak di konstelasi Ursa Major, diamati oleh misi Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) NASA, yang diluncurkan pada Desember 2021. IXPE mengamati fitur medan magnet yang disebut polarisasi, yang menunjukkan arah medan magnet. Polarisasi berkas yang dipancarkan dari Markarian 421 mengungkapkan bahwa sebagian dari berkas tersebut, di mana partikel berakselerasi, juga menunjukkan medan magnet dengan struktur yang terpilin.

Ledakan blazar meluas di angkasa hingga jutaan tahun cahaya, tetapi mekanisme yang menciptakannya sebagian besar masih belum dipahami. Namun, temuan baru seputar ledakan Markarian 421 dapat membantu menjelaskan fenomena kosmik ini, kata Laura Di Gesu, seorang astrofisikawan di Badan Antariksa Italia dan peneliti utama dalam studi tersebut.

Alasan utama mengapa pancaran dari lubang hitam supermasif aktif begitu terang adalah karena partikel-partikelnya mendekati kecepatan cahaya, memancarkan energi yang sangat besar dan bertindak sesuai dengan teori relativitas khusus Einstein. Pancaran blazer juga diperkuat oleh orientasinya terhadap Bumi, yang memperkuat panjang gelombang cahaya, meningkatkan frekuensi dan energinya. Akibat dari kedua efek ini, pancaran blazer dapat lebih terang daripada gabungan semua cahaya dari setiap bintang di galaksi. Saat ini, IXPE menggunakan cahaya ini untuk memetakan fisika di pusat pancaran Markarian 421 dan mengidentifikasi sumber pancaran terang tersebut.

Analisis data IXPE mengungkapkan bahwa polarisasi berkas turun menjadi 0% pada pengamatan pertama dan kedua. Tim peneliti menemukan bahwa medan magnet yang berputar mirip dengan pembuka botol. Pengukuran radiasi elektromagnetik dalam bentuk gelombang optik, inframerah, dan radio tidak memengaruhi stabilitas dan struktur berkas. Ini berarti gelombang kejut merambat sepanjang medan magnet yang terpilin dari Markarian 421. Temuan baru ini memberikan bukti paling jelas hingga saat ini tentang kontribusi medan magnet yang terpilin terhadap gelombang kejut yang mempercepat partikel dalam berkas.

Tim peneliti berencana untuk terus mengeksplorasi Markarian 421 dan mengidentifikasi blazar lain dengan karakteristik serupa untuk memahami mekanisme di balik fenomena tersebut.

An Khang (Menurut Live Science )

Tautan sumber