Teleskop ALMA telah menangkap gambar pertama dari cakera penambahan lubang hitam - "donat" gas dan bahan yang dipanaskan yang berputar di sekelilingnya dan yang secara beransur-ansur menyerapnya, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters.
Dalam menjelaskan berbagai ciri quasar, kami telah lama percaya bahawa lubang hitam supermasif aktif dikelilingi oleh struktur gas dan debu seperti donat. Kami tidak dapat melihatnya, kerana dia sangat kecil. Hanya dengan resolusi ALMA yang sangat tinggi, kami dapat merealisasikan impian ini dan mengesahkan bahawa struktur seperti itu ada,”kata Mastoshi Imanishi dari Balai Cerap Astronomi Nasional Jepun di Tokyo.
Donat ruang dan bagel
Lubang hitam supermasif dapat dijumpai di pusat hampir setiap galaksi. Tidak seperti lubang hitam, yang muncul ketika bintang runtuh, jisimnya adalah beberapa juta kali daripada Matahari. Mereka secara berkala menyerap bintang, benda langit lain dan gas dan mengeluarkan sebahagian daripada bahan yang ditangkap dalam bentuk jet - pancaran plasma yang dipanaskan bergerak pada kelajuan cahaya hampir.
Pelepasan ini, menurut ahli astronomi, adalah hasil kenyataan bahawa lubang hitam tidak dapat menyerap bahan dalam jumlah yang tidak terhad. Terdapat batasan tertentu, yang disebut oleh ahli astrofizik sebagai had Eddington: apabila ia tercapai, zat itu mula berkumpul di sekitar lubang hitam dalam bentuk "donat" panas - cakera penambahan, di mana zarah-zarah bergelombang satu sama lain, memanaskan hingga suhu yang sangat tinggi dan dikeluarkan ke ruang angkasa.
Tidak semua lubang hitam berkelakuan seperti ini, jelas Imanishi. Sebagai contoh, objek Sgr A * di tengah galaksi kita dibezakan oleh sikap dan selera makan yang sederhana, ia tidak mempunyai jet dan cakera penambahan. Persoalan bagaimana cakera penambahan terbentuk dan mengapa beberapa lubang hitam kehilangan selera makan mereka secara mendadak atau, sebaliknya, memperolehnya, telah menjadi salah satu persoalan utama dalam astronomi.
Ahli astrofizik Jepun mengambil langkah pertama untuk menyelesaikan misteri ini dengan memerhatikan galaksi lingkaran M77 di buruj Cetus (salah satu jiran terdekat Bima Sakti) dengan teleskop gelombang mikro ALMA di dataran tinggi Chahnantor di Chile.
Video promosi:
Makan tengah hari lubang hitam
Cakera galaksi ini dipusingkan ke arah kita "menghadap", yang membolehkan para astronom mengikuti apa yang berlaku di pusatnya, di mana salah satu lubang hitam supermasif paling aktif dan paling terang berada di sekitar Bima Sakti berada.
Untuk mencari "donat" di pusatnya, para saintis dari Jepun mencari silap mata: mereka memerhatikan dua jenis molekul yang mungkin ada di sekitar lubang hitam, tetapi berkelakuan berbeza dalam keadaan yang berbeza. Contohnya, molekul karbon monoksida, yang dapat dibezakan dengan baik oleh ALMA, terdapat di hampir semua sudut galaksi dan boleh memancarkan gelombang mikro dalam hampir semua keadaan.
Sebaliknya, bahan seperti asid hidrokyanik atau beberapa aldehid (sebatian oksigen, hidrogen dan karbon yang paling sederhana) hanya dapat dilihat oleh antena ALMA apabila ia berada dalam awan gas yang sangat padat. Disk cakera, penjelasan ahli astronomi, harus lebih padat daripada kelompok jirim di sekitarnya, dan dapat dikesan dengan memerhatikan kelebihan kedua-dua sebatian ini.
Idea itu terbayar - ahli astrofizik Jepun berjaya mendapatkan gambar terperinci pertama "donat" cakera penambahan dan secara tidak dijangka mendedahkan beberapa sifatnya. Sebagai contoh, ternyata bentuknya memanjang dan tidak rata - ini menunjukkan bahawa putarannya dikendalikan oleh proses rawak, dan bukan hanya tarikan "pemilik" pusat galaksi.
Ahli astronomi berharap bahawa pemerhatian lebih lanjut mengenai M77 akan membantu memahami dengan tepat bagaimana "donat" nya mengambil bentuk yang tidak biasa dan mengapa lubang hitam di tengah Bima Sakti tidak memilikinya.
