Bima Sakti: Para astronom menangkap gambar terdalam dan paling akurat dari lubang hitam galaksi kita

Para astronom telah mengungkapkan “gambar terdalam dan paling akurat” dari wilayah di sekitar lubang hitam supermasif Bima Sakti kita.

Gambar baru yang menakjubkan, diambil pada berbagai waktu awal tahun ini dan diterbitkan hari ini oleh European Southern Observatory (ESO), menunjukkan beberapa bintang bergerak di sekitar orbit lubang hitam, Sagitarius A*.

Peneliti ESO menggunakan Very Large Telescope (VLT), yang terletak di Gurun Atacama di Chili utara, untuk menangkap gambar, yang diperbesar 20 kali lebih besar dari sebelumnya.

Mereka juga mengungkapkan bintang yang belum pernah terlihat di dekat lubang hitam, yang disebut S300 dan hadiah Perkiraan paling akurat dari massa lubang hitam pusat Bima Sakti hingga saat ini – 4,3 juta kali massa Matahari.

Gambar European Southern Observatory yang diambil pada 30 Maret 2021 menunjukkan bintang sebagai titik oranye kecil di sekitar lubang hitam Sagitarius A* di pusat Bima Sakti.

Foto-foto ESO tentang bintang-bintang di sekitar Sagitarius A* tertanggal 29 Mei tahun ini. S29 – bintang yang sangat terang di dekat pusat gambar ini, kedua dari bawah – melakukan pendekatan terdekatnya ke lubang hitam pada akhir Mei 2021

Gambar ESO yang diambil dengan Very Large Telescope (VLT) menunjukkan pergerakan bintang di pusat Bima Sakti di berbagai titik di awal tahun.

Pencapaian ini dirinci dalam dua makalah yang diterbitkan hari ini di Astronomi dan Astrofisika, yang ditulis oleh tim ahli internasional. Mereka ingin tahu lebih banyak tentang Sagitarius A*, yang berada di rasi bintang Sagitarius.

Berapa ukuran tepatnya? Apakah itu berputar? Apakah bintang-bintang di sekitarnya berperilaku persis seperti yang kita harapkan dari teori relativitas umum Einstein? kata Reinhard Genzel, direktur Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) di Garching, Jerman.

Cara terbaik untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini adalah dengan mengikuti bintang-bintang yang mengorbit dekat ke lubang hitam supermasif. Dan di sini kami membuktikan bahwa kami dapat melakukannya lebih akurat dari sebelumnya.

Lubang hitam adalah daerah di ruang-waktu di mana gravitasi menarik begitu banyak sehingga cahaya tidak bisa keluar. Mereka bertindak sebagai sumber gravitasi yang kuat yang mengangkat debu dan gas di sekitarnya.

Bintang-bintang di galaksi kita, termasuk Matahari kita, berputar mengelilingi Sagitarius A* karena gaya gravitasinya.

Bintang-bintang ini mengorbit lubang hitam triliunan mil jauhnya, tetapi akan tertelan jika terlalu dekat.

Untungnya, Bumi berjarak sekitar 27.000 tahun cahaya, atau lebih dari 150 triliun mil, dari Sagitarius A*.

Grafik ini menunjukkan lokasi bidang pandang di mana Sagitarius A* berada – lubang hitam ditandai dengan lingkaran merah di dalam konstelasi Sagitarius (Sagitarius). Peta ini menunjukkan sebagian besar bintang yang dapat dilihat dengan mata telanjang dalam kondisi yang baik

Pandangan luas dari cahaya tampak ini menunjukkan awan bintang yang kaya di konstelasi Sagitarius menuju pusat Bima Sakti kita. Seluruh gambar dipenuhi dengan sejumlah besar bintang – tetapi banyak yang tetap tersembunyi di balik awan debu dan hanya terungkap dalam gambar inframerah. Tampilan ini dibuat dari foto cahaya merah dan biru dan merupakan bagian dari Digital Sky Survey 2. Bidang pandang kira-kira 3,5° x 3,6°

Tim peneliti, yang dikenal sebagai kolaborasi GRAVITY, telah mengembangkan teknik baru untuk mendapatkan gambar terdalam dan paling akurat dari pusat galaksi di Bima Sakti kita.

Mereka menggunakan Very Large Telescope (VLT), sebuah fasilitas yang dioperasikan oleh ESO di Observatorium Paranal di Gurun Atacama di Chili utara.

Teleskop yang membentuk VLT dapat bekerja sama untuk membentuk “interferometer” raksasa – VLTI – yang memungkinkan gambar disaring untuk objek yang tidak perlu.

“VLTI memberi kita resolusi spasial yang luar biasa ini dan dengan gambar-gambar baru kita semakin dalam dari sebelumnya,” kata Julia Stadler, seorang peneliti di Institut Max Planck untuk Astrofisika di Garching.

Kami kagum dengan jumlah detail, gerakan, dan jumlah bintang yang terungkap di sekitar lubang hitam.

Dengan pengamatan terbaru mereka, yang dilakukan antara Maret dan Juli 2021, tim berfokus pada pengukuran akurat bintang-bintang saat mereka mendekati lubang hitam.

Itu termasuk bintang yang belum pernah dilihat sebelumnya, disebut S300, dan bintang bernama S29, yang mendekati lubang hitam pada akhir Mei 2021.

S29 melewatinya pada jarak hanya 8 miliar mil (13 miliar kilometer), sekitar 90 kali jarak antara Matahari dan Bumi, dengan kecepatan 5.430 mil per detik yang menakjubkan.

Tidak ada bintang lain yang pernah diamati melewati sedekat ini dengan lubang hitam atau bergerak begitu cepat.

Para peneliti juga mampu mengatur jarak dari Bumi ke Sagitarius A* pada jarak 27.000 tahun cahaya.

Pembaruan di fasilitas VLT akhir dekade ini akan mendorong teknologi lebih jauh, mengungkapkan bintang yang lebih redup lebih dekat ke lubang hitam.

Pada akhirnya, tim bertujuan untuk menemukan bintang yang begitu dekat sehingga orbitnya akan merasakan efek gravitasi dari rotasi lubang hitam.

Gambar European Southern Observatory yang diambil pada 24 Juni 2021 menunjukkan perubahan posisi bintang di sekitar Sagitarius A*

Foto ESO dari bintang-bintang di sekitar Sagitarius A* tertanggal 27 Juli tahun ini. Sagitarius A* dinamai berdasarkan lokasinya di konstelasi Sagitarius

Dalam foto, instrumen membentuk Teleskop Sangat Besar di Gurun Atacama yang terpencil dan jarang penduduknya di Chili utara

Teleskop Sangat Besar (ELT) ESO yang akan datang, yang sedang dibangun di Gurun Atacama Chili, akan memungkinkan tim untuk mengukur kecepatan bintang-bintang ini dengan akurasi yang sangat tinggi.

Ini juga akan memungkinkan para peneliti untuk mengukur kecepatan rotasi lubang hitam – sesuatu yang belum pernah dilakukan oleh siapa pun sebelumnya.

Kedua makalah tim diterbitkan hari ini. itu kertas pertama Berjudul “Distribusi Massa Pusat Galaksi dari Interferometri Astronomi Orbit Bintang Ganda”.

itu kertas kedua Ini disebut “Gambar Pusat Galaksi Dalam dengan Gravitasi”.