Mungkin ada disk yang tidak selaras dari material yang berputar di sekitar lubang hitam. Cincin gas mungkin putus dan bertabrakan, meninggalkan gas jatuh langsung ke lubang hitam dengan kecepatan yang tidak terduga.
Kami telah mengetahui selama puluhan tahun bahwa ada lubang hitam, dan materi itu terkadang jatuh ke dalamnya, dan sekarang kami memiliki bukti pertama yang dipublikasikan - dari tim astronom Inggris - materi jatuh ke lubang hitam dengan kecepatan 30 persen dari kecepatan cahaya . Ini jauh lebih cepat dari apa yang telah diamati di masa lalu, tetapi ini tidak terduga. Simulasi komputer terbaru menyarankan mekanisme - melalui disk yang tidak selaras di sekitar lubang - di mana gas dapat jatuh langsung dalam kecepatan tinggi. Tim menggunakan data dari observatorium sinar-X Badan Antariksa Eropa XMM-Newton untuk membuat penemuan. Lubang hitam adalah yang supermasif, yang terletak di jantung galaksi yang dikenal sebagai PG1211 + 143, sekitar satu miliar tahun cahaya. Ken Pounds dari University of Leicester, yang memimpin tim yang membuat penemuan itu, mengatakan:
Kami dapat mengikuti gumpalan materi seukuran Bumi selama sekitar satu hari, saat ia ditarik ke arah lubang hitam, mempercepat hingga sepertiga dari kecepatan cahaya sebelum ditelan oleh lubang tersebut.
Kecepatan cahaya adalah 300.000 km (300.000 km) per detik.
Keren ya Hasil ini muncul dalam sebuah makalah yang diterbitkan 3 September 2018 dalam jurnal peer-review Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society.
Pesawat ruang angkasa XMM-Newton, melalui ESA / University of Leicester / RAS.
Para peneliti menggunakan data XMM-Newton untuk memeriksa pada spektrum sinar-X (di mana sinar-X tersebar oleh panjang gelombang) dari galaksi PG211 + 143. Objek ini sudah dikenal sebagai salah satu yang kemungkinan memiliki lubang hitam supermasif pada intinya (karena sebagian besar galaksi sekarang dianggap melakukan). Pernyataan tim menjelaskan:
Para peneliti menemukan spektra menjadi sangat bergeser merah, menunjukkan materi yang diamati jatuh ke lubang hitam dengan kecepatan luar biasa 30 persen dari kecepatan cahaya, atau sekitar 100.000 kilometer per detik. Gas hampir tidak memiliki rotasi di sekitar lubang, dan terdeteksi sangat dekat dengannya dalam hal astronomi, pada jarak hanya 20 kali ukuran lubang (horizon peristiwa, batas wilayah di mana pelarian tidak mungkin lagi).
Kebanyakan lubang hitam ke infall tidak bergerak begitu cepat, karena, sebelum memasuki lubang, bahan membentuk disk akresi. Para astronom menjelaskan:
… Lubang hitam sangat padat sehingga gas hampir selalu berputar terlalu banyak untuk jatuh secara langsung. Alih-alih itu mengorbit lubang, mendekati secara bertahap melalui disk akresi - urutan orbit melingkar dengan ukuran menurun.
Lalu, mengapa materi yang diamati di galaksi PG211 + 143 jatuh langsung ke lubang hitam? Para astronom mengatakan kecepatan tinggi bisa jadi hasil dari disk yang tidak selaras dari bahan yang berputar di sekitar lubang hitam:
Orbit gas di sekitar lubang hitam sering diasumsikan sejajar dengan rotasi lubang hitam, tetapi tidak ada alasan kuat untuk hal ini terjadi.
Sampai sekarang belum jelas bagaimana rotasi yang tidak selaras dapat mempengaruhi jatuhnya gas. Ini sangat relevan untuk memberi makan lubang hitam supermasif karena materi (awan gas antarbintang atau bahkan bintang yang terisolasi) dapat jatuh dari segala arah.
Ternyata, para ahli teori di University of Leicester baru-baru ini menggunakan fasilitas superkomputer Dirac Inggris untuk mensimulasikan 'merobek' piringan akresi yang tidak selaras di sekitar benda-benda padat. Para astronom menjelaskan:
Karya ini telah menunjukkan bahwa cincin gas dapat putus dan bertabrakan satu sama lain, membatalkan putarannya dan meninggalkan gas jatuh langsung ke arah lubang hitam.
Dan sekarang, seperti yang sering terjadi, karya teoretis telah diikuti oleh pengamatan. Pounds berkomentar:
Galaksi yang kami amati dengan XMM-Newton memiliki lubang hitam 40 juta massa matahari yang sangat terang dan tampaknya cukup makan. Memang sekitar 15 tahun yang lalu kami mendeteksi angin kencang yang mengindikasikan lubang sedang kelebihan makan. Sementara angin seperti itu sekarang ditemukan di banyak galaksi aktif, PG1211 + 143 kini menghasilkan 'pertama' lainnya, dengan deteksi materi yang terjun langsung ke lubang itu sendiri.
Struktur disk karakteristik dari simulasi disk yang tidak selaras di sekitar lubang hitam yang berputar. Gambar melalui K. Pounds et al./ University of Leicester / RAS.
Intinya: Para astronom menggunakan data dari observatorium ruang X-ray ESA XMM-Newton untuk menemukan lubang hitam supermasif, di sebuah galaksi sekitar satu miliar tahun cahaya jauhnya, di mana materi jatuh pada sekitar sepertiga dari kecepatan cahaya.