Lubang hitam supermasif menembakkan sinar berenergi tinggi langsung ke Bumi

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

Simulasi Markarian 421 memancarkan sinar berenergi tinggi. Foto: NASA/Pablo Garcia

Lubang hitam supermasif aktif dikelilingi oleh cakram materi berputar yang disebut cakram akresi, yang terus-menerus mengisinya. Sebagian materi yang tidak dapat ditelannya kemudian disalurkan ke kutub-kutubnya, tempat materi tersebut dilontarkan dengan kecepatan hampir mendekati kecepatan cahaya. Proses ini menghasilkan radiasi elektromagnetik berenergi tinggi yang sangat terang. Dalam beberapa kasus, seperti yang baru-baru ini dideteksi NASA, sinar tersebut diarahkan langsung ke Bumi dalam sebuah peristiwa yang disebut blazar, Live Science melaporkan pada 30 Juli.

Blazar, yang disebut Markarian 421, terletak di konstelasi Ursa Major dan 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 jet yang dikeluarkan dari Markarian 421 menunjukkan bahwa bagian jet tempat partikel mengalami percepatan juga memiliki medan magnet dengan struktur terpilin.

Blazar membentang melintasi ruang angkasa sejauh jutaan tahun cahaya, tetapi mekanisme yang menciptakannya masih kurang dipahami. Namun, temuan baru seputar Markarian 421 dapat membantu menjelaskan fenomena kosmik ini, kata Laura Di Gesu, astrofisikawan di Badan Antariksa Italia dan penulis utama studi tersebut.

Alasan utama mengapa semburan lubang hitam supermasif aktif begitu terang adalah karena partikel-partikelnya mendekati kecepatan cahaya, memancarkan energi dalam jumlah besar, dan bertindak sesuai dengan teori relativitas khusus Einstein. Blazar juga diperkuat oleh fakta bahwa ketika diarahkan ke Bumi, panjang gelombang cahaya tersebut diperkuat, sehingga meningkatkan frekuensi dan energi. Hasilnya, blazar bisa lebih terang daripada gabungan semua cahaya dari semua bintang di galaksi. Kini, IXPE menggunakan cahaya tersebut untuk memetakan fisika di pusat semburan Markarian 421 dan mengidentifikasi sumber pancaran sinar tersebut.

Analisis data IXPE menunjukkan bahwa polarisasi berkas menurun menjadi nol pada pengamatan pertama dan kedua. Tim menemukan bahwa medan magnet berputar seperti pembuka botol. Pengukuran radiasi elektromagnetik dalam bentuk cahaya optik, inframerah, dan radio tidak memengaruhi stabilitas atau struktur berkas. Ini berarti gelombang kejut merambat di sepanjang medan magnet terpilin Markarian 421. Temuan baru ini memberikan bukti paling jelas sejauh ini bahwa medan magnet terpilin berkontribusi pada gelombang kejut yang mempercepat partikel dalam berkas.

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

An Khang (Menurut Live Science )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/sieu-ho-den-ban-thang-chum-tia-nang-luong-cao-vao-trai-dat-4635870.html