Mini-quasar langka ditemukan melahap materi di Andromeda

Objek paling terang di alam semesta disebut quasar, dan kini para astronom telah menemukan versi miniatur pertama quasar di luar Bima Sakti.

Quasar adalah lubang hitam supermasif yang berukuran miliaran kali lipat massa matahari yang dipancarkannya cahaya dalam jumlah yang luar biasa besar saat mereka mengobrak-abrik bintang dan melahap materi.

“Microquasar” yang baru ditemukan adalah objek serupa, hanya saja lebih kecil. Menganalisis bagaimana sampel cahaya merobek sebuah bintang dapat membantu menjelaskan misteri seputar lubang hitam, kata para ilmuwan.

Mikroquasar

Pada tahun 1994, para astronom menemukan mikroquasar pertama, yaitu lubang hitam beberapa kali massa matahari. Saat mereka melahap materi dari bintang pendampingnya, materi yang mereka tarik membentuk piringan yang berputar cepat di sekitar mikroquasar yang menjadi cukup panas untuk memancarkan sinar-X. Cakram ini juga mengeluarkan semburan kecil partikel energik yang terbang hampir dengan kecepatan cahaya dan menghasilkan semburan emisi radio yang kuat. (Foto: Lubang hitam di alam semesta)

Hingga saat ini, keempat mikroquasar yang diketahui semuanya berlokasi di galaksi Bima Sakti kita.

“Gerhana di dalam galaksi kita membuat sulit untuk mempelajari piringan mikroquasar ini,” kata penulis utama studi Matthew Middleton, ahli astrofisika di Institut Astronomi Anton Pannekoek di Amsterdam.

Kini, tim ilmuwan internasional telah menemukan mikroquasar pertama di luar Bima Sakti, 2,5 juta tahun cahaya dari Bumi di galaksi Andromeda.

“Menemukan satu di galaksi tetangga berarti kita mungkin dapat menemukan lebih banyak lagi, sehingga membantu upaya kita untuk lebih memahami fisika mereka,” jelas Middleton.

Mikroquasar, bernama XMMU J004243.6+412519, ditemukan pada 15 Januari oleh observatorium sinar-X yang mengorbit XMM-Newton. Satelit Swift dan Chandra milik NASA kemudian mengamatinya secara rutin selama lebih dari delapan minggu. Array Sangat Besar dan Array Garis Dasar Sangat Panjang di New Mexico, dan Array Besar Imager Mikrokelvin Arcmenit di Inggris, juga mempelajari objek tersebut pada panjang gelombang radio.

Sangat ringan

XMMU J004243.6+412519 adalah sumber sinar-X ultraluminous, yang dapat mengungguli seluruh galaksi dalam sinar-X. Pada titik paling terangnya, jumlah sinar-X yang dipancarkan oleh XMMU J004243.6+412519 sekitar satu juta kali lebih besar dari seluruh cahaya yang dipancarkan matahari, kata Middleton kepada SPACE.com.

Para astronom telah berdebat selama bertahun-tahun apakah sumber sinar-X ultraluminous merupakan mikroquasar atau hanya lubang hitam yang lebih masif dan memakan waktu lebih lambat. Para peneliti melihat emisi gelombang radio yang sangat terang dari sumber sinar-X ultraluminous yang membantu memecahkan misteri identitasnya.

Secara khusus, para peneliti melihat bahwa emisi radio dari XMMU J004243.6+412519 turun setengahnya hanya dalam 30 menit.

“Ini memberi tahu kita bahwa wilayah yang menghasilkan gelombang radio berukuran sangat kecil, tidak melebihi jarak antara Jupiter dan Matahari,” kata penulis studi James Miller-Jones di pusat Penelitian Astronomi Radio Internasional Universitas Curtin. Perth, Australia. Ini adalah “bukti nyata” bahwa sumber sinar-X ultraluminous adalah “lubang hitam biasa yang terjadi sehari-hari,” kata Miller-Jones.

“Pengamatan kami memberi tahu kita bahwa sumber sinar-X ultralight ini – dan juga banyak sumber lainnya – hanyalah sebuah lubang hitam yang terus menerus, hanya sekitar 10 kali massa Matahari, yang menelan material secepat mungkin,” kata Middleton. kata.Para ilmuwan memperkirakan bahwa pendampingnya adalah bintang berukuran sedang, bukan bintang raksasa.

Mikroquasar menjadi cerah dan memudar selama enam bulan saat ia bergulat dengan bintang pendampingnya.

“Kami menyaksikan lubang hitam berubah dari menggigit makanan pembuka menjadi mengunyah hidangan utama, lalu perlahan-lahan melambat saat menikmati makanan penutup,” kata Middleton.

Pada puncaknya, para peneliti memperkirakan bahwa mikroquasar melahap materi dengan kecepatan sekitar 10 miliar ton – sekitar 25 kali massa seluruh manusia di Bumi – per detik. Angka ini mendekati nilai maksimum teoretis yang dikenal sebagai batas Eddington.

Meskipun Andromeda mikroquasar berjarak sekitar 100 kali lebih jauh dari Bumi dibandingkan mikroquasar Bima Sakti, tidak adanya debu dan gas di arah tersebut memungkinkan para peneliti melihat mikroquasar Andromeda tanpa halangan. Hal ini dapat memberi para ilmuwan wawasan baru tentang misteri cara kerja lubang hitam, seperti perilakunya di dekat batas Eddington.

“Memahami cara kerja hal-hal ini penting karena menurut kami quasar memainkan peran besar dalam mendistribusikan kembali materi dan energi ketika alam semesta masih sangat muda,” kata Middleton.

“Langkah logis berikutnya adalah mencari galaksi terdekat untuk mendapatkan lebih banyak sumber-sumber ini,” tambah Middleton.

Para ilmuwan merinci temuan mereka secara online hari ini (12 Desember) di jurnal Nature.