Deteksi lubang hitam supermasif di jantung Galaksi Bima Sakti

Para peneliti dari Michigan State University (MSU) telah membuat penemuan inovatif tentang lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, yang dikenal sebagai Sagitarius A* (Sgr A*).

Memanfaatkan data sinar-X selama satu dekade Teleskop NuSTAR NASAHasil ini memberikan wawasan baru tentang lingkungan misterius yang mengelilingi entitas kosmik raksasa ini.

Temukan cahaya dan gema yang tersembunyi

Grace Sanger Johnson, peneliti pasca-sarjana muda di Michigan State University, telah menemukan sembilan hal sebelumnya Flare x-ray yang tidak terdeteksi dari Sagitarius A* Melalui analisis cermat terhadap data sepuluh tahun. Suar ini adalah ledakan berenergi tinggi yang menerangi sekitar lubang hitam, area yang biasanya diselimuti kegelapan karena gaya gravitasi yang sangat besar sehingga cahaya pun tidak dapat keluar.

“Kami berada di barisan depan untuk mengamati kembang api kosmik unik ini di pusat Galaksi Bima Sakti kita,” kata penasihat Sanger-Johnson, Xu Zhang. Flare memberikan kesempatan langka untuk mempelajari lingkungan sekitar lubang hitam dan lebih memahami kondisi ekstrim yang ada di sana.

Sedangkan Sanger Johnson fokus pada OborJack Ottig, seorang peneliti sarjana di Honors College di Michigan State University, mempelajari gema sinar-X yang berasal dari awan molekul terdekat yang dikenal sebagai Jembatan. Gema ini memberikan gambaran sekilas tentang aktivitas Archer A* selama berabad-abad yang lalu.

Dengan memeriksa data hampir 20 tahun dari Nustar Dan itu Cermin Berganda Sinar-X (XMM) ESA. Di Observatorium Newton, Ottig menemukan bahwa kecerahan awan kemungkinan merupakan refleksi tertunda dari semburan sinar-X sebelumnya dari langit. Lubang hitam.

“Kecerahan yang kami lihat kemungkinan besar merupakan refleksi tertunda dari semburan sinar-X sebelumnya dari Sagitarius A*,” jelas Ottig. Analisis ini membantu merekonstruksi garis waktu perilaku lubang hitam di masa lalu, mengungkapkan bahwa Sagitarius A* secara signifikan lebih aktif sekitar 200 tahun yang lalu.

Pentingnya hasil ini

Penemuan ini sangat penting untuk memahami lingkungan dinamis di jantung galaksi kita. lubang hitam Mereka sangat sulit untuk dipelajari secara langsung karena medan gravitasinya yang kuat, yang mendistorsi cahaya dan sinyal lainnya.

Namun, dengan mempelajari pengaruh medan-medan ini terhadap materi di sekitarnya, para ilmuwan dapat menyimpulkan rincian penting tentangnya Lubang hitam aktivitas. Karya Sanger-Johnson dan Uttig mencontohkan pendekatan ini, menyoroti perilaku langsung dan historis Sagitarius A*.

“Kontribusi Grace dan Jack merupakan suatu kebanggaan besar,” kata Xu Zhang, asisten profesor di Departemen Fisika dan Astronomi di Michigan State University. “Pekerjaan mereka menunjukkan komitmen MSU untuk merintis penelitian dan membina generasi astronom berikutnya. Penelitian ini adalah contoh utama bagaimana para ilmuwan MSU mengungkap rahasia alam semesta, membawa kita lebih dekat untuk memahami sifat lubang hitam dan lingkungan dinamis di dalamnya. jantung galaksi kita.”

Memahami suar lubang hitam

Suar yang baru ditemukan adalah semburan dramatis cahaya berenergi tinggi yang terjadi ketika… Lubang hitam Menelan material seperti awan gas atau bintang. Suar ini memberikan data berharga tentang kondisi fisik di dekat cakrawala peristiwa, batas di mana tidak ada yang bisa lepas dari gravitasi lubang hitam. Kapan Lubang hitam Saat dikonsumsi, material tersebut dipanaskan hingga suhu ekstrim saat ia berakselerasi dan berputar ke dalam, memancarkan sinar-X yang intens dan radiasi lainnya dalam prosesnya. Radiasi inilah yang diamati para ilmuwan dalam bentuk suar.

Obor Biasanya berlangsung singkat, berlangsung dari beberapa menit hingga beberapa jam, namun dapat melepaskan sejumlah besar energi selama periode tersebut. Keluaran energi dari suar ini setara dengan energi jutaan matahari. Analisis Sanger-Johnson, yang mencakup penyaringan data dari tahun 2015 hingga 2024, mengungkap karakteristik suar ini, sehingga membantu membangun basis data yang komprehensif untuk penelitian di masa depan. Semuanya bercahaya Ini memberikan gambaran tentang proses dinamis yang terjadi di dekat lubang hitam, dan memberikan petunjuk tentang perilaku pertambahan materi dan fisika lingkungan ekstrem.

“Kami berharap dengan membangun bank data di sekitar semburan Sgr A*, kami dan astronom lainnya dapat menganalisis sifat-sifat semburan sinar-X ini dan menyimpulkan kondisi fisik di dalam lingkungan ekstrem lubang hitam supermasif,” kata Sanger-Johnson. Dia berkata. Dengan mempelajari waktu, intensitas dan frekuensi semburan api ini, para peneliti dapat menyimpulkan rincian tentang tingkat konsumsi material lubang hitam dan sifat piringan akresi yang mengelilinginya. Informasi ini penting untuk mengembangkan model pertumbuhan dan aktivitas lubang hitam.