Lubang hitam supermasif di jantung galaksi kita tidak hanya berputar, tetapi juga berputar dengan kecepatan hampir penuh, menarik apa pun yang berada di dekatnya untuk ikut serta.
Fisikawan menghitung kecepatan rotasi lubang hitam supermasif Bima Sakti, yang disebut Sagitarius A* (Sgr A*), menggunakan Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA untuk melihat sinar-X dan gelombang radio yang dipancarkan oleh aliran material.
Kecepatan putaran a Lubang hitam Ini didefinisikan sebagai “a” dan diberi nilai dari 0 hingga 1, di mana 1 mewakili kecepatan rotasi maksimum lubang hitam tertentu, yang merupakan sebagian besar kecepatan cahaya. Rut A. DaliFisikawan Penn State dan rekan-rekannya menemukan bahwa kecepatan rotasi Sagitarius A* berkisar antara 0,84 dan 0,96, mendekati batas atas yang ditentukan oleh lebar lubang hitam. Tim tersebut menggambarkan kecepatan menakjubkan Sgr A* dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada 21 Oktober di jurnal tersebut Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
“Penemuan bahwa Sagitarius A* berputar pada kecepatan maksimumnya memiliki implikasi yang luas terhadap pemahaman kita Lubang hitam “Pembentukan dan proses astrofisika terkait dengan objek kosmik yang luar biasa ini.” Xavier CalmetteFisikawan teoretis di Universitas Sussex, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada Live Science melalui email.
Terkait: Kristal yang dapat berubah bentuk menggunakan “gravitasi palsu” untuk membelokkan cahaya seperti yang dilakukan lubang hitam
Lubang hitam adalah sebuah hambatan
Rotasi lubang hitam berbeda dengan rotasi benda kosmik lainnya. Meskipun planet, bintang, dan asteroid adalah benda padat dengan permukaan fisik, lubang hitam sebenarnya adalah wilayah ruang-waktu yang dibatasi oleh permukaan luar non-fisik yang disebut cakrawala peristiwa, yang di luarnya cahaya tidak dapat keluar.
“Meski rotasi planet atau bintang ditentukan oleh distribusi massanya, rotasi lubang hitam ditentukan oleh momentum sudutnya,” kata Calmette. “Karena gaya gravitasi yang kuat di dekat lubang hitam, rotasi menyebabkan ruang-waktu menjadi sangat melengkung dan terpelintir, membentuk apa yang disebut ergosfer. Efek ini hanya terjadi pada lubang hitam dan tidak terjadi pada benda padat seperti planet.” atau bintang.”
Artinya ketika mereka berputar, lubang hitam benar-benar memelintir struktur ruang-waktu itu sendiri dan menarik apa pun ke dalam atmosfer.
Fenomena ini, yang disebut “frame drag” atau “lensing-and-thering effect,” berarti bahwa untuk memahami perilaku ruang di sekitar lubang hitam, peneliti perlu mengetahui rotasinya. Menyeret bingkai juga menyebabkan efek visual aneh di sekitar lubang hitam.
“Saat cahaya bergerak di dekat lubang hitam yang berputar, rotasi ruang-waktu menyebabkan jalur cahaya menjadi melengkung atau terpelintir,” kata Calmette. “Hal ini menghasilkan fenomena yang disebut pelensaan gravitasi, di mana jalur cahaya dibelokkan akibat pengaruh gravitasi lubang hitam yang berputar. Efek tarikan bingkai dapat menciptakan cincin cahaya dan bahkan menciptakan bayangan lubang hitam. Ini adalah manifestasi dari efek gravitasi lubang hitam pada cahaya.”
Kecepatan maksimum teoritis lubang hitam ditentukan oleh cara ia memakan materi dan pertumbuhannya.
“Ketika materi jatuh ke dalam lubang hitam, rotasi lubang hitam akan meningkat, namun ada batas jumlah momentum sudut yang dimilikinya,” kata Calmette. “Faktor lainnya adalah massa lubang hitam. Lubang hitam yang lebih besar memiliki gravitasi yang lebih tinggi, sehingga lebih sulit untuk meningkatkan putarannya.
Selain itu, interaksi antara lubang hitam dan sekitarnya, seperti piringan akresi, dapat mentransfer momentum sudut dan mempengaruhi rotasi lubang hitam, tambahnya.
Hal ini dapat menjelaskan mengapa Sgr A*, yang memiliki massa setara dengan sekitar 4,5 juta Matahari, memiliki kecepatan rotasi antara 0,84 dan 0,96, namun lubang hitam supermasif yang dengan cepat makan di jantung galaksi M87 – lubang hitam pertama pernah dicitrakan – memang seperti itu. Ia berputar dengan kecepatan antara 0,89 dan 0,91, meskipun massanya setara dengan 6,5 miliar matahari.
“Pakar bir seumur hidup. Penggemar perjalanan umum. Penggemar media sosial. Pakar zombie. Komunikator.”
More Stories
Misi Starliner dibatalkan: Boeing menyalahkan masalah mekanis
Penerbangan Boeing Starliner untuk astronot NASA telah dibatalkan
Fisikawan mengatakan mereka mungkin telah mendeteksi kesalahan besar di alam semesta