Cincin Raksasa di Sekitar Lubang Hitam Ditangkap Observatorium Chandra, Apa Itu?

KOMPAS.com - Observatorium Sinar-X Chandra yang dioperasikan Badan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA), menangkap serangkaian gambar cincin raksasa di sekitar lubang hitam.

Gambar cincin spektakuler di sekitar lubang hitam ini juga ditangkap Observatorium Neil Gehrels Swift.

Dilansir dari Phys, Jumat (6/8/2021), para astronom meyakini bahwa dari gambar sinar-X dari cincin raksasa tersebut dapat mengungkapkan informasi tentang debu yang ada di galaksi kita, galaksi Bima Sakti.

Lubang hitam tersebut adalah bagian dari sistem biner yang disebut V404 Cygni, terletak sekitar 7.800 tahun cahaya dari Bumi.

Lubang hitam ini secara aktif menarik material menjauh dari bintang pendampingnya, ke dalam piringan di sekitar objek yang tidak terlihat. Material ini bersinar dalam sinar-X, sehingga para astronom menyebut sistem ini sebagai "biner sinar-X."

Gambar berisi delapan cincin konsentris yang terpisah. Setiap cincin dibuat oleh sinar-X dari suar V404 Cygni yang diamati pada tahun 2015 yang memantulkan awan debu yang berbeda.

Baca juga: Studi: Lubang Hitam Supermasif Pengaruhi Evolusi Kosmos Alam Semesta

Dalam ilustrasi seorang seniman menjelaskan bagaimana cincin raksasa di sekitar lubang hitam yang dilihat oleh Chandra dan Swift diproduksi.

Untuk menyederhanakan grafik, ilustrasi tersebut hanya menunjukkan empat cincin, bukan delapan.

Tim peneliti yang dipimpin oleh Sebastian Heinz dari University of Wisconsin di Madison menganalisis 50 pengamatan observatorium Swift dari sistem yang dibuat pada tahun 2015 antara 30 Juni dan 25 Agustus, dan pengamatan Chandra yang dilakukan pada 11 dan 25 Juli 2015.

Fenomena yang ditangkap itu adalah peristiwa yang sangat cerah, dan gambar dari observatorium Chandra sengaja menempatkan V404 Cygni di antara detektor sehingga ledakan terang lainnya tidak akan merusak instrumen.

Cincin raksasa ini memberi tahu para astronom tidak hanya tentang perilaku lubang hitam, tetapi juga tentang lanskap antara V404 Cygni dan Bumi.

Baca juga: Lubang Hitam Kecil Terdeteksi Muncul Dekat Bumi, Apa Itu?

SHUTTERSTOCK/Jurik Peter Ilustrasi lubang hitam kecil terdeteksi astronom berada di dekat Bumi.

Misalnya, diameter cincin dalam sinar-X menunjukkan jarak ke awan debu yang menghalangi cahaya yang memantul. Jika awan lebih dekat ke Bumi, cincin itu tampak lebih besar, dan sebaliknya.

Gema cahaya muncul sebagai cincin sempit daripada cincin lebar atau lingkaran cahaya karena ledakan sinar-X yang hanya berlangsung dalam waktu relatif singkat.

Para peneliti juga menggunakan cincin raksasa di sekitar lubang hitam itu untuk menyelidiki sifat-sifat awan debu itu sendiri.

Mereka membandingkan spektrum sinar-X—yaitu, kecerahan sinar-X pada rentang panjang gelombang, dengan model debu komputer dengan komposisi berbeda.

Komposisi debu yang berbeda akan menghasilkan jumlah sinar-X energi rendah yang berbeda yang diserap dan dicegah untuk dideteksi dengan Chandra.

Baca juga: Lubang Hitam Supermasif Paling Mengerikan Tiba-tiba Hilang, Kok Bisa?

Selanjutnya, tim menentukan bahwa debu kosmik ini kemungkinan besar mengandung campuran grafit dan butiran silikat.

Selain itu, dengan menganalisis cincin bagian dalam dengan Chandra, mereka menemukan bahwa kepadatan awan debu tidak seragam ke segala arah. Studi sebelumnya berasumsi bahwa mereka tidak melakukannya.

Sebuah makalah yang menjelaskan hasil V404 Cygni diterbitkan pada 1 Juli 2016, edisi The Astrophysical Journal (pracetak). Studi tersebut dilakukan oleh para peneliti dari berbagai perguruan tinggi ternama di dunia.

Bahkan, hasil studi tersebut terkait dengan temuan serupa dari sinar-X biner Circinus X-1, yang berisi bintang neutron dan bukan lubang hitam, yang diterbitkan dalam makalah The Astrophysical Journal edisi 20 Juni 2015.

Baca juga: Lubang Hitam Baru Terdekat Bumi, Bisakah Terlihat dari Indonesia?