Bagaimana lubang hitam makan?

Web Informasi - Lubang hitam atau black hole, seperti mesin, membutuhkan bahan bakar untuk melakukan. Tapi tidak seperti kebanyakan mesin kita dihadapkan dengan, sebuah lubang hitam supermasif (SMBH) adalah instrumen makan utama yang kelaparan tidak mengenal batas. Tetapi menemukan cara untuk mendiskusikan kebiasaan makan mereka bisa menjadi pertanyaan yang sulit. Apa yang mereka makan? Bagaimana? Dapatkah mereka kehabisan hal untuk mengunyah? Sekarang para ilmuwan mencari tahu.

  baca juga tips dan trik blogging untuk pemula

Bagian dari padukan

Para ilmuwan tahu bahwa lubang hitam memiliki pilihan kecil dalam hal apa yang bisa mereka makan. Mereka bisa memilih antara awan gas dan benda-benda yang lebih padat seperti planet dan bintang. Tapi untuk lubang hitam aktif, mereka harus memakan sesuatu yang akan membantu kita melihat mereka dan secara konsisten. Bisakah kita menentukan apa yang sebenarnya ada di piring makan malam untuk SMBH?

Menurut Ben Bromley dari Universitas Utah, SMBH memakan bintang yang merupakan bagian dari sistem biner karena beberapa alasan. Pertama, bintang yang berlimpah dan memberikan banyak bagi lubang hitam untuk mengunyah untuk sementara waktu. Tapi lebih dari setengah dari semua bintang berada dalam sistem biner, sehingga kap kemungkinan minimal dari bintang-bintang untuk memiliki sebuah pertemuan dengan lubang hitam terbesar. Bintang rekan kemungkinan untuk melarikan diri sebagai mitra yang diraih oleh lubang hitam, tetapi pada sebuah hypervelocity (lebih dari satu juta mil per jam) karena efek katapel biasa digunakan dengan satelit untuk mempercepat mereka (University of Utah).

Ben datang dengan teori ini setelah mencatat jumlah bintang hypervelocity dan menjalankan simulasi. Berdasarkan jumlah bintang hypervelocity yang dikenal, simulasi menunjukkan bahwa jika mekanisme yang diusulkan memang tidak bekerja, itu bisa menyebabkan lubang hitam tumbuh miliaran massa matahari yang adalah sebagian besar. Ia menggabungkan data tersebut dengan dikenal ‘Peristiwa pasang surut gangguan’ atau pengamatan mengonfirmasi lubang hitam memakan bintang, dan populasi yang diketahui dari bintang dekat lubang hitam. Mereka terjadi setiap 1.000 sampai 100.000 tahun - tingkat yang sama seperti bintang hypervelocity sedang dikeluarkan dari galaksi. Beberapa penelitian lain menunjukkan bahwa pesawat gas dapat bertabrakan dengan satu sama lain, memperlambat gas cukup bagi lubang hitam untuk menangkap itu. Tetapi tampaknya metode utama putus mitra biner (University of Utah).

Pertumbuhan adalah tidak selalu baik

Sekarang, telah ditetapkan bahwa SMBH mempengaruhi galaksi tuan rumah mereka. Biasanya, galaksi dengan SMBH lebih aktif memproduksi lebih banyak bintang. Sementara itu dapat menjadi persahabatan menguntungkan, itu tidak selalu terjadi. Di masa lalu, begitu banyak materi jatuh ke SMBH bahwa itu benar-benar menghambat pertumbuhan bintang. Bagaimana?

 

baca juga informasi luar angkasa untuk menambah pengetahuan kalian

Nah, di masa lalu (8-12 miliar tahun yang lalu), tampaknya seperti produksi bintang adalah di (lebih 10x level saat) tertinggi. Beberapa SMBH begitu aktif mereka outshone galaksi tuan rumah mereka. Kita menyebut ini sebagai jenis tertentu inti galaksi aktif (AGN) yang disebut quasar. Sebagai bahan mengorbit mereka, itu dipanaskan oleh tabrakan dan gaya pasang surut sampai mulai memancarkan partikel ke ruang angkasa. Tapi jangan lupa tentang produksi bintang tinggi. Bagaimana kita tahu mereka memproduksi bintang baru?

Hal ini didukung oleh pengamatan dari Hershel Space Telescope, yang terlihat di bagian inframerah-jauh dari spektrum (yang apa yang akan dipancarkan oleh debu dipanaskan oleh produksi bintang). Para ilmuwan kemudian membandingkan data ini untuk pengamatan dari Chandra X-Ray Telescope, yang mendeteksi sinar-X yang dihasilkan oleh bahan di sekitar lubang hitam. Kedua sinar-X dan inframerah tumbuh secara proporsional sampai intensitas tinggi, di mana sinar-X yang didominasi dan inframerah berangsur-angsur berkurang. Ini tampaknya menunjukkan bahwa bahan dipanaskan sekitar lubang hitam mampu memberi energi gas sekitar ke titik di mana ia tidak bisa tinggal cukup dingin untuk berkondensasi menjadi bintang. Bagaimana itu kembali ke tingkat normal tidak jelas.

Menggabungkan pasukan

Jelas, banyak pesawat antariksa mencari ke masalah ini, sehingga para ilmuwan memutuskan untuk menggabungkan kekuatan mereka untuk melihat inti galaksi aktif dari NGC 3783 dengan harapan untuk melihat bagaimana daerah sekitar lubang hitam terbentuk. Keck Observatory bersama dengan instrumen AMBER inframerah dari Very Large Telescope Interferometer (VLTI) meneliti sinar inframerah yang berasal dari 3783 untuk menentukan struktur debu yang mengelilingi inti.

Tag-tim itu diperlukan karena membedakan debu dari material menantang panas di sekitarnya. Sebuah resolusi angular yang lebih baik diperlukan dan satu-satunya cara untuk mencapai itu akan memiliki teleskop 425 kaki. Dengan menggabungkan teleskop, mereka bertindak sebagai satu besar dan mampu melihat rincian berdebu. Temuan menunjukkan bahwa Anda mendapatkan lebih jauh dari pusat galaksi, debu dan gas bentuk torus atau bentuk seperti donat, berputar di sekitar. Ketika Anda bergerak lebih jauh menuju pusat, debu menjadi menyebar dan hanya gas tetap, jatuh ke piringan datar untuk dimakan oleh lubang hitam. Sangat mungkin bahwa radiasi dari lubang hitam mendorong debu kembali.

Tumbuh tua bersama?

Ini temuan struktur di sekitar AGN membantu menerangi beberapa bagian dari diet lubang hitam dan bagaimana piring diatur untuk itu. Tapi temuan lain telah rumit digambarkan. Kebanyakan teori telah menunjukkan bahwa SMBH di pusat galaksi cenderung tumbuh pada tingkat yang sama seperti galaksi tuan rumah mereka, yang masuk akal. Kondisi yang menguntungkan dalam hal menumpuk untuk membentuk bintang, lebih banyak bahan sekitar bagi lubang hitam untuk mengunyah, seperti yang ditunjukkan sebelumnya. Tapi Chandra telah menemukan bahwa ketika diperiksa tonjolan di sekitar pusat galaksi NGC 4291 dan NGC 4342, massa lubang hitam untuk galaksi lebih tinggi dari yang diharapkan. Berapa banyak yang lebih tinggi? Kebanyakan SMBH ini adalah 0,2% massa sisa galaksi, tetapi ini adalah 2-7% massa galaksi inang mereka. Menariknya, konsentrasi materi gelap yang mengelilingi SMBH ini juga lebih tinggi daripada di kebanyakan galaksi.

Hal ini menimbulkan kemungkinan bahwa SMBH tumbuh secara proporsional dengan materi gelap di sekitar galaksi, yang akan berarti bahwa massa galaksi di bawah apa yang akan dianggap normal. Artinya, itu bukan massa SMBH yang terlalu besar namun massa galaksi terlalu sedikit. Pengupasan pasang surut, atau acara di mana pertemuan dekat dengan galaksi lain dihapus massa, bukan penjelasan yang mungkin karena peristiwa tersebut juga akan menghilangkan banyak materi gelap yang tidak terikat dengan galaksi yang sangat baik (untuk gravitasi adalah gaya lemah dan terutama di kejauhan). Jadi apa yang terjadi?

 baca juga cari uang dari internet untuk pemula

Ini mungkin kasus SMBH yang disebutkan sebelumnya, yang mencegah bintang-bintang baru dari pembentukan. Mereka mungkin telah memakan begitu banyak pada tahun-tahun awal galaksi yang mereka capai tahap di mana begitu banyak radiasi dicurahkan bahwa itu menghambat pertumbuhan bintang. Sehingga membatasi kemampuan kita untuk mendeteksi massa penuh galaksi. Minimal, itu tantangan bagaimana orang melihat SMBH dan evolusi galaksi. Tidak lagi bisa orang berpikir dua kali sebagai acara bersama tetapi lebih dari sebab-akibat. Misteri adalah bagaimana yang memainkan keluar.