WASHINGTON (Reuters) – Memperluas imej pertama lubang hitam yang bersejarah, para saintis pada hari Rabu mendedahkan gambar pertama yang menunjukkan peristiwa ganas yang berlaku di sekitar salah satu raksasa kosmik yang rakus ini, termasuk titik pelancaran jet besar zarah tenaga tinggi yang menembak ke luar. ke angkasa lepas.
Imej baharu itu diperoleh menggunakan 16 teleskop di pelbagai lokasi di Bumi yang pada asasnya mencipta hidangan pemerhatian bersaiz planet. Lubang hitam supermasif yang digambarkan berada di tengah-tengah galaksi yang agak berdekatan yang dipanggil Messier 87, atau M87, kira-kira 54 juta tahun cahaya dari Bumi.
Tahun cahaya ialah jarak perjalanan cahaya dalam setahun, 5.9 trilion batu (9.5 trilion km).
Lubang hitam ini, dengan jisim 6.5 bilion kali ganda matahari kita, adalah subjek imej pertama objek sedemikian yang pernah diperoleh, dikeluarkan pada 2019, dengan satu lagi lubang hitam digambarkan tahun lepas.
Imej-imej itu, yang menunjukkan hanya kegelapan lubang hitam dan cincin bahan terang yang menjunam ke dalamnya, dan imej baharu semuanya timbul daripada pemerhatian menggunakan pelbagai teleskop radio di seluruh dunia. Tetapi yang baharu menunjukkan cahaya yang dipancarkan pada panjang gelombang yang lebih panjang, mengembangkan apa yang boleh dilihat.
Sukar untuk diperhatikan mengikut sifatnya, lubang hitam adalah entiti angkasa yang mengenakan tarikan graviti yang begitu kuat tidak kira atau cahaya boleh terlepas setelah terperangkap dalam genggaman mereka.
Kebanyakan galaksi dibina di sekeliling lubang hitam supermasif. Sesetengahnya dikenali bukan sahaja untuk meneguk apa-apa bahan di sekeliling tetapi juga untuk melepaskan jet zarah bertenaga tinggi yang besar dan terang benderang jauh ke angkasa – di luar galaksi yang mana ia berasal.
Imej baharu menunjukkan bagaimana asas jet sebegitu bersambung dengan bahan berpusing di sekeliling lubang hitam dalam struktur seperti cincin.
Keseluruhan sistem di sekeliling lubang hitam ditangkap dalam imej untuk kali pertama. Ia menunjukkan pangkal jet plasma panas, cincin kabur cahaya dari plasma panas jatuh ke dalam lubang hitam, dan kawasan gelap tengah – semacam lubang donat – yang dicipta oleh kehadiran lubang hitam. Plasma – keadaan jirim keempat selepas pepejal, cecair dan gas – adalah bahan yang sangat panas sehingga sebahagian atau semua atomnya terpecah menjadi zarah subatom bertenaga tinggi.
“Imej itu menggariskan buat kali pertama hubungan antara aliran pertambahan (bahan ditarik ke dalam) berhampiran lubang hitam supermasif pusat dan asal usul jet itu,” kata ahli astrofizik Ru-Sen Lu dari Akademi Sains China di Shanghai, pengarang utama daripada kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
Melihat keseluruhan pemandangan di sekitar lubang hitam supermasif boleh menjadi bernas.
“Ini membantu untuk lebih memahami fizik rumit di sekitar lubang hitam, bagaimana jet dilancarkan dan dipercepatkan dan bagaimana aliran masuk jirim ke dalam lubang hitam dan aliran keluar jirim berkaitan,” kata ahli astrofizik dan pengarang bersama kajian Thomas Krichbaum dari Institut Radio Max Planck Astronomi di Jerman.
“Inilah yang ingin dilihat oleh ahli astronomi dan ahli astrofizik selama lebih setengah abad,” kata ahli astrofizik dan pengarang bersama kajian Kazunori Akiyama dari Balai Cerap Haystack Institut Teknologi Massachusetts. “Ini adalah fajar era baru yang menarik.”
Lu, Krichbaum dan Akiyama adalah ahli projek Teleskop Horizon Acara (EHT), kerjasama antarabangsa yang dimulakan pada 2012 dengan matlamat untuk memerhati secara langsung persekitaran terdekat lohong hitam. Cakrawala peristiwa lubang hitam adalah titik di mana apa-apa – bintang, planet, gas, habuk dan semua bentuk sinaran elektromagnet – ditelan sehingga dilupakan.
Projek EHT telah menghasilkan imej dua lubang hitam supermasif. Yang kedua – dikeluarkan tahun lepas – menunjukkan yang mendiami pusat Bima Sakti, dipanggil Sagittarius A*, atau Sgr A*.
“Kami menjangkakan persekitaran yang sama juga wujud untuk Sgr A*,” kata Lu.
(Laporan oleh Will Dunham, Penyuntingan oleh Rosalba O’Brien)