Ledakan Luar Angkasa Jenis Baru Mengungkap Lubang Hitam Baru

Ledakan Luar Angkasa Jenis Baru Mengungkap Lubang Hitam Baru

Ledakan Luar Angkasa Jenis Baru Mengungkap Lubang Hitam Baru – Pada tahun 2018, para astronom terkejut menemukan ledakan aneh di galaksi yang berjarak 200 juta tahun cahaya. Itu tidak seperti supernova normal yang terlihat sebelumnya lebih singkat dan lebih terang. Acara ini diberi sebutan resmi, AT2018cow, tetapi segera diberi nama panggilan yang lebih riang: Sapi.

Peristiwa berumur pendek dikenal sebagai transien menentang penjelasan. Beberapa orang mengira itu mungkin sebuah bintang yang terkoyak oleh lubang hitam di dekatnya, tetapi yang lain menyukai skenario “supernova yang gagal”, di mana lubang hitam secara harfiah memakan bintang dari dalam ke luar. Untuk mengetahui dengan pasti, mereka perlu menemukan lebih banyak acara seperti Sapi.

Lebih dari dua tahun kemudian, mereka mendapatkannya.

Mulai 12 Oktober 2020, teleskop menyaksikan sesuatu di galaksi yang berjarak 3 miliar tahun cahaya menjadi sangat terang, lalu menghilang dari pandangan. Ini berperilaku hampir identik dengan Sapi, para astronom melaporkan dalam sebuah makalah yang diposting ke situs pracetak online arXiv.org minggu lalu, membuat mereka menyimpulkan bahwa itu pasti jenis episode yang sama. Sesuai dengan tradisi, ia diberi nama yang terinspirasi oleh hewan: Unta.

“Ini sangat menarik,” kata Deanne Coppejans, astrofisikawan di Universitas Northwestern. “Penemuan transien baru seperti AT2018cow menunjukkan bahwa itu bukan eksentrik sepenuhnya. Ini adalah jenis transien baru yang sedang kami lihat.”

Sapi benar-benar kejutan, dan para astronom tidak begitu yakin apa yang mereka lihat ketika muncul. Unta, sebaliknya, seperti pencuri yang membuat sistem alarm baru tersandung. “Kami dapat menyadari apa itu dalam beberapa hari setelah meledak,” kata Daniel Perley, astrofisikawan di Liverpool John Moores University yang memimpin studi baru. “Dan kami mendapat banyak data tindak lanjut.”

Empat hari kemudian, tim menggunakan teleskop di Kepulauan Canary dan Hawaii untuk mendapatkan data penting tentang propertinya. Mereka kemudian mengeluarkan peringatan kepada astronom lain pada layanan yang disebut Telegram Astronom.

Acara tersebut diberi dua sebutan. Satu, AT2020xnd, berasal dari katalog global semua transien, dan yang lainnya, ZTF20acigmel, berasal dari Zwicky Transient Facility, teleskop tempat ia ditemukan. Tim memutar yang terakhir menjadi julukan “Unta”. “Xnd tidak memiliki nada yang sama,” kata Perley.

Seperti pendahulunya, Unta menjadi sangat terang dalam waktu singkat, mencapai puncaknya dalam dua atau tiga hari. Itu tumbuh sekitar 100 kali lebih terang daripada jenis supernova normal. Kemudian dengan cepat meredup dalam proses yang berlangsung hanya berhari-hari, bukan berminggu-minggu. “Ini memudar sangat cepat, dan saat memudar itu tetap panas,” kata Perley.

Sebelum penemuan ini, para astronom telah menyaring data historis untuk menemukan dua peristiwa mirip Sapi tambahan, “Koala” dan CSS161010, tetapi Unta adalah yang pertama terlihat secara real time dan dengan demikian dipelajari secara rinci sejak Sapi.

Keempat peristiwa tersebut memiliki sifat yang mirip. Mereka dengan cepat menjadi cerah, lalu memudar dengan cepat. Mereka juga panas, yang membuat mereka terlihat biru. Tetapi “transien optik biru cepat” ini tidak identik.

“Ledakan itu sendiri dan jenis perilaku zombie setelah kematian, keduanya sangat mirip,” kata Anna Ho, astrofisikawan di University of California, Berkeley, yang menemukan Koala dan merupakan bagian dari tim penemuan Unta. Semua peristiwa itu tampaknya semacam ledakan dari sebuah bintang yang bertabrakan dengan gas dan debu di dekatnya. “Tapi tahap tabrakan di mana Anda melihat ledakan bertabrakan dengan material sekitar, yang telah menunjukkan beberapa variasi dalam jumlah material yang tergeletak di sekitar dan kecepatan gelombang kejut dari ledakan yang membajak material.”

Gagasan utama saat ini adalah hipotesis supernova-gagal. Prosesnya dimulai ketika bintang masif sekitar 20 kali massa matahari kita mencapai akhir hidupnya dan menghabiskan bahan bakarnya. Intinya kemudian runtuh, memulai apa yang biasanya menjadi supernova biasa, di mana material yang jatuh memantul kembali, meninggalkan objek padat yang disebut bintang neutron.

Tetapi dalam kasus seperti Unta dan Sapi, “sesuatu yang tidak biasa terjadi dalam proses keruntuhan inti,” kata Perley. “Apa yang kami klaim adalah bahwa alih-alih runtuh menjadi bintang neutron, itu runtuh langsung ke lubang hitam, dan sebagian besar bintang jatuh ke lubang hitam.”

Saat lubang hitam memakan lapisan luar bintang, ia mulai berputar dengan cepat, menghasilkan pancaran kuat yang keluar dari kutub. Kami melihat ledakan cahaya yang disebabkan oleh jet saat mereka menembus lapisan luar.

Gagasan lain juga telah diajukan, seperti peristiwa di mana lubang hitam bermassa menengah merobek materi dari bintang yang mengorbit, tetapi gagasan itu tidak diterima secara luas. “Itu adalah ide yang eksotis,” kata Brian Metzger, astrofisikawan teoretis di Universitas Columbia. “Saya cenderung tidak percaya pada hal-hal yang lebih eksotis.”

Hal yang menarik tentang Unta adalah para astronom dapat dengan cepat mengumpulkan lebih banyak data, termasuk data radio dan sinar-x. Itu bisa terbukti sangat berguna dalam mencari tahu apa yang menyebabkan peristiwa ini, kata Stephen Smartt, seorang astronom di Queen’s University Belfast yang pertama kali menemukan Sapi pada tahun 2018.

“Data yang kami miliki hampir meniru objek pada 2018,” katanya. “Ini memberi kami kepercayaan diri bahwa kami dapat memilih lebih banyak objek-objek ini dan mencari tahu apa itu.”

Ho mengatakan bahwa ini sekarang mungkin, berkat perbaikan dalam teknik pengamatan yang membuat peristiwa ini lebih mudah dikenali. “Awalnya kami hanya mencari acara yang cerah dengan sangat cepat,” katanya. “Sejak itu, kami telah belajar bahwa objek seperti Sapi tidak hanya mencerahkan dengan sangat cepat, mereka juga memudar dengan sangat cepat.”

Harapannya sekarang adalah lebih banyak objek ini akan bermunculan, sehingga bisa dipelajari lebih detail. “Ini adalah contoh bagaimana, ketika kita mengamati langit, kita menemukan hal-hal yang sama sekali tidak terduga,” kata Ho.