Untuk pertama kalinya para ilmuwan telah berhasil mendapatkan gambar lubang hitam supermasif M87* di tahun 2019 menggunakan Event Horizon Telescope (EHT). Namun, pencapaian luar biasa itu hanyalah sebuah awal untuk memahami lubang hitam ini. Sekarang, para ilmuwan telah menambahkan data-data dari 19 buah observatorium yang berbeda. Melalui berbagai jenis teleskop dengan berbagai panjang gelombang cahaya berbeda, masing-masing mengungkapkan karakteristik dari lubang hitam M87* dan semburan plasma relativistiknya.
“Kami tahu bahwa gambar langsung pertama dari lubang hitam akan menjadi sebuah terobosan,” kata astronom Kazuhiro Hada dari National Astronomical Observatory of Japan.
“Tapi untuk mendapatkan hasil maksimal dari gambar yang luar biasa ini, kami perlu mengetahui semua yang kami bisa tentang perilaku lubang hitam pada saat itu dengan mengamati seluruh spektrum elektromagnetiknya.”
Tarikan gravitasi yang sangat besar dari lubang hitam supermasif dapat menggerakkan semburan partikel yang bergerak hampir sama dengan kecepatan cahaya, hingga melintasi jarak yang sangat jauh. Semburan jet dari M87 menghasilkan cahaya yang mencakup seluruh spektrum elektromagnetik, mulai dari gelombang radio, cahaya tampak, hingga sinar gamma. Ini adalah semburan relativistik yang dihasilkan dari kutub lubang hitam. Pola ini berbeda untuk setiap lubang hitam.
Dengan mengamatinya hanya dalam satu pita panjang gelombang berarti kehilangan beberapa informasi penting lainnya. Dan, mengidentifikasi pola-pola ini memberikan wawasan penting tentang karakteristik dari lubang hitam seutuhnya. Misalnya, putaran dan keluaran energinya. Akan tetapi pengamatannya sangat menyulitkan karena polanya berubah seiring waktu.
Hingga saat ini tidak ada yang dapat lolos dari lubang hitam setelah melewati ambang kedekatan kritis. Tetapi, tidak semua materi dalam cakram akresi yang disalurkan menuju lubang hitam, pasti berakhir di luar cakrawala peristiwa. Sebagian kecil darinya entah bagaimana akan disalurkan dari wilayah dalam cakram akresi menuju kutub. Selanjutnya ia diledakkan menuju luar angkasa dalam sebentuk semburan plasma terionisasi, dengan kecepatan yang hampir setara dengan kecepatan cahaya.
Jadi para peneliti menggunakan berbagai jenis teleskop yang dapat memberikan informasi berbeda tentang perilaku dan dampak lubang hitam di pusat galaksi M87 ini. Di antaranya teleskop Hubble untuk cahaya optik; Observatorium Sinar-X Chandra dan Teleskop Sinar-X Swift; teleskop luar angkasa NuSTAR untuk sinar-X berenergi tinggi; Neil Gehrels Swift Observatory untuk ultraviolet dan optik; dan HESS, MAGIC, VERITAS dan Teleskop Area Besar Fermi untuk radiasi gamma.
“Memahami percepatan partikel sangat penting bagi pemahaman kami tentang citra EHT serta jet, dalam semua ‘warna’nya,” kata astrofisikawan Sera Markoff dari Universitas Amsterdam di Belanda.
“Jet ini berhasil mengangkut energi yang dilepaskan oleh lubang hitam ke skala yang lebih besar dari galaksi induknya, seperti kabel listrik yang sangat besar. Hasil kami akan membantu kami menghitung jumlah daya yang dibawa, dan pengaruh jet lubang hitam terhadap lingkungannya.”
Hasil pertama menunjukkan bahwa intensitas cahaya yang dihasilkan material di sekitar lubang hitam supermasif M87 adalah yang terendah yang pernah diamati. Ini menghasilkan kondisi ideal untuk melihat ‘bayangan’ lubang hitam, serta mampu mengisolasi cahaya dari daerah yang dekat dengan cakrawala peristiwa dari jarak puluhan ribu tahun cahaya dari lubang hitam.
Mereka juga menemukan bahwa radiasi gamma – yang dapat dihasilkan melalui interaksi dengan sinar kosmik, yang asalnya saat ini tidak diketahui – tidak muncul dari dekat cakrawala peristiwa lubang hitam pada saat pengamatan tersebut, tetapi di suatu tempat yang lebih jauh. Tepatnya di mana, masih menjadi teka-teki. Namun, hingga saat ini para peneliti terus melakukan pengamatannya sehingga data-data tersebut akan memberikan banyak gagasan baru.
“Dengan rilis data tersebut, dikombinasikan dengan dimulainya kembali mengamati dan EHT yang ditingkatkan, kita tahu banyak hasil baru yang menarik di cakrawala,” astrofisikawan Mislav Baloković dari Yale University mengatakan.
Peneltian ini telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal Letters.
