Kebanyakan lubang hitam dikelilingi oleh medan magnet, yang kekuatannya bisa beragam dari yang terlemah hingga yang terkuat. Namun, mengapa dan untuk apa tujuannya dari kehadiran medan magnet di sekitar lubang hitam, belum bisa dipastikan.
Sekarang, untuk pertama kalinya para astronom telah mengamati medan magnet di sekitar lubang hitam supermasif yang memiliki peran saat lubang hitam aktif melahap materi.
Di jantung Cygnus A – galaksi aktif yang berjarak 600 juta tahun cahaya dan salah satu sumber radio paling terang di langit – para astronom telah melihat bukti bahwa medan magnet menjebak materi yang diumpankan pada lubang hitam supermasif. Semacam jaring kosmik.
Hal ini dapat membantu para ilmuwan dalam menemukan jawaban tentang mengapa beberapa inti galaksi sangat aktif, memuntahkan jet terkolimasi berukuran besar dari daerah kutub mereka, sementara yang lain – seperti Sagitarius A * Bima Sakti sendiri – aktif hanya sebentar-sebentar, dan yang lain malah tampak benar-benar tidak aktif.
Menurut model terpadu, inti galaksi aktif – yaitu, lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang secara aktif melahap materi – akan dikelilingi oleh piringan akresi materi yang jatuh ke dalam lubang hitam.
Di luar cakram akresi adalah torus, atau struktur berbentuk donat, yang terdiri dari debu dan gas yang masuk ke dalam piringan akresi.
Bagaimana struktur itu dibuat, dan mengapa ia tetap di sana, tidak jelas – tetapi pengamatan terhadap Cygnus A menunjukkan bahwa medan magnet sedang bekerja untuk membentuk torus dan menjaganya tetap di tempatnya.
Secara tradisional, struktur ini sulit diamati dalam panjang gelombang optik dan radio, tetapi instrumen baru sangat sensitif terhadap emisi inframerah dari butir debu yang disejajarkan.
Menggunakan High-Resolved Airborne Wideband Camera-plus (HAWC +) di atas pesawat NASA Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy ( SOFIA ), para astronom telah mampu mengisolasi dan mengamati torus berdebu di jantung Cygnus A.
“Ini selalu menarik untuk menemukan sesuatu yang benar-benar baru,” kata astronom Enrique Lopez-Rodriguez dari Pusat Sains SOFIA dan Asosiasi Penelitian Antariksa Universitas.
“Pengamatan ini dari HAWC + adalah unik. Mereka menunjukkan kepada kita bagaimana polarisasi inframerah dapat berkontribusi pada studi galaksi.”
Meski tidak sepenuhnya jelas, bagaimana jet lubang hitam terbentuk.
Kita tahu satu hal, mereka tidak berasal dari luar cakrawala peristiwa, di mana tidak ada radiasi elektromagnetik dapat melarikan diri.
Diperkirakan bahwa material dari tepi bagian dalam cakram akresi bergerak, sekali lagi, sepanjang garis-garis medan magnet di sekitar bagian luar lubang hitam untuk diledakkan keluar dari kutub dengan kecepatan mendekati cahaya.
Sebuah studi baru-baru ini, bagaimanapun, menemukan bahwa lubang hitam yang disebut V404 Cygni memiliki medan magnet jauh lebih lemah dari yang diperkirakan, meskipun jet yang kuat – yang berarti bahwa medan magnet berinteraksi dengan lubang hitam mungkin tidak perlu sekuat yang diperkirakan, atau beberapa mekanisme lain yang dapat memengaruhinya.
Selain itu, pengamatan di masa depan akan dapat membantu titik terang pada dinamika yang kompleks ini, dan bagaimana medan magnet membentuk lingkungan ekstrim di sekitar lubang hitam supermasif.
“Jika misalnya, HAWC + mengungkapkan emisi inframerah sangat terpolarisasi dari pusat galaksi aktif tetapi tidak dari galaksi diam,” NASA mencatat , “itu akan mendukung gagasan bahwa medan magnet mengatur lubang hitam makan dan memperkuat kepercayaan astronom dalam model terpadu galaksi aktif. ”
Penelitian tim telah diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters .
