Gambar baru yang menakjubkan - diperoleh melalui observatorium sinar-X yang mengorbit - menunjukkan cakram gas dan debu yang mengelilingi lubang hitam supermasif menjadi berumpun, tidak halus.
Galaksi spiral Messier 77, alias NGC 1068, terletak sekitar 45 juta tahun cahaya. Teleskop Luar Angkasa Hubble menangkap gambar seluruh galaksi ini, dan sinar-X energi tinggi NuSTAR mempelajari cakram di sekitar lubang hitam supermasif pusat galaksi (ditampilkan di sini sebagai konsep seniman, dalam sisipan yang diperbesar). Lubang hitam aktif ini dikelilingi oleh awan gas dan debu yang sangat tebal. Data NuSTAR mengungkapkan bahwa torus gas dan debu yang mengelilingi lubang hitam, juga disebut sebagai donat, lebih gumpal daripada yang diperkirakan sebelumnya. Baca lebih lanjut tentang gambar ini.
Dalam pandangan para astronom modern, lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang jauh kemungkinan dikelilingi oleh cakram tebal berbentuk donat atau torus gas dan debu. Materi dalam ini tori adalah apa yang memberi makan lubang hitam aktif, yaitu, yang masih berkembang.
Inilah intip di dalam salah satu yang paling padat dari yang diketahui ini tori, mengelilingi lubang hitam di pusat galaksi spiral yang dipelajari dengan baik bernama NGC 1068 (alias M77), terletak sekitar 47 juta tahun cahaya ke arah rasi bintang Cetus the Whale. Teleskop yang memperoleh data untuk membuat konsep seniman ini disebut NuSTAR (NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array), dan menggunakan penglihatan sinar-X untuk mengintip ke dalam disk.
Telah dikonfirmasi bahwa materi di disk tidak mulus, tetapi agak kasar.
Andrea Marinucci dari Universitas Roma Tre di Italia adalah penulis utama makalah yang menjelaskan penelitian baru ini, yang diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society. Selain data dari NuSTAR, tim menggunakan data dari observatorium ruang angkasa XMM-Newton dari Badan Antariksa Eropa. Marinucci berkata:
Awalnya, kami berpikir bahwa beberapa lubang hitam tersembunyi di balik dinding atau layar bahan yang tidak dapat dilihat melalui ...
Bahan yang berputar bukanlah donat bulat yang sederhana seperti yang dipikirkan semula, tetapi berbentuk bundar.
Pernyataan NASA menjelaskan:
Disk gas dan debu berbentuk donat di sekitar lubang hitam supermasif pertama kali diusulkan pada pertengahan 1980-an untuk menjelaskan mengapa beberapa lubang hitam tersembunyi di balik gas dan debu, sementara yang lain tidak. Idenya adalah bahwa orientasi donat relatif terhadap Bumi mempengaruhi cara kita melihat lubang hitam dan radiasi yang intens. Jika donat dilihat dari tepi, lubang hitam diblokir. Jika donat dilihat langsung, lubang hitam dan sekitarnya, bahan-bahan nyala dapat dideteksi. Gagasan ini disebut sebagai 'model terpadu' karena ia dengan rapi menyatukan berbagai jenis lubang hitam, hanya berdasarkan orientasi.
Dalam dekade terakhir, para astronom telah menemukan petunjuk bahwa donat ini tidak semulus yang diperkirakan sebelumnya. Mereka lebih seperti donat yang rusak dan kental yang mungkin dibuang oleh toko donat.
Penemuan baru ini adalah pertama kalinya kekenyalan ini diamati dalam donat yang sangat tebal, dan mendukung gagasan bahwa fenomena ini mungkin umum. Penelitian ini penting untuk memahami pertumbuhan dan evolusi lubang hitam masif dan galaksi inangnya.
Baik NuSTAR dan XMM-Newton mengamati lubang hitam supermasif di NGC 1068 secara bersamaan pada dua kesempatan antara 2014 hingga 2015. Pada salah satu kesempatan itu, pada Agustus 2014, NuSTAR mengamati lonjakan kecerahan. NuSTAR mengamati sinar-X dalam rentang energi yang lebih tinggi daripada XMM-Newton, dan, kata NASA, sinar-X berenergi tinggi itu dapat menembus awan tebal secara unik di sekitar lubang hitam.
Para ilmuwan mengatakan lonjakan sinar-X berenergi tinggi itu disebabkan oleh pembukaan ketebalan material yang mengubur lubang hitam supermasif. Marinucci berkomentar:
Ini seperti hari berawan, ketika awan sebagian menjauh dari matahari untuk membiarkan lebih banyak cahaya bersinar.