Di jantung blazer – Majalah Time.com

Sebuah tim internasional, termasuk beberapa peneliti dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi di Bonn, telah memetakan blazar – galaksi aktif OJ 287 dengan resolusi sudut 12 mikrodetik dalam jangkauan radio.

Saat ini resolusi tertinggi yang dapat dicapai dengan pengamatan astronomi. Hal ini dimungkinkan oleh teknik interferometri dengan baseline yang sangat panjang. Sinyal dari dua belas teleskop radio – satu di satelit Spektr-R Rusia – digabungkan. Teleskop virtual yang dihasilkan memiliki diameter 193.000 kilometer.

Galaksi OJ 287 terletak lima miliar tahun cahaya dari Bumi ke arah konstelasi Cancer. Itu milik kelas yang disebut blazer – galaksi dengan lubang hitam supermasif di pusatnya. Rupanya, bahkan ada dua lubang hitam tersembunyi di jantung galaksi OJ 287. Di sekitar perangkap gravitasi ini, apa yang disebut pancaran – pancaran gas – muncul dalam dua arah yang berlawanan. Ini memancarkan radiasi yang bervariasi dalam kekuatan.

Gambar interferometrik pada empat panjang gelombang yang berbeda menunjukkan beberapa node emisi di pancaran melengkung OJ 287. Selain itu, kelengkungan pancaran meningkat dengan meningkatnya resolusi sudut dan ke arah asal pancaran. Ini mendukung hipotesis jet “sebelumnya” yang dipengaruhi oleh dua lubang hitam supermasif di pusat galaksi.

Analisis sifat polarisasi radiasi radio juga menunjukkan medan magnet berbentuk kuasi donat yang dominan. Dari sini, para peneliti menyimpulkan bahwa wilayah pemancar radio terdalam dilalui oleh medan magnet heliks – sesuai dengan model pembentukan jet.

Sifat spektral radiasi radio menunjukkan bahwa plasma jet terdiri dari elektron dan positron yang energi kinetiknya kira-kira seimbang dengan energi medan magnet. “Injeksi” berulang dari partikel yang lebih energik ke dalam plasma jet mengganggu keseimbangan ini dan menyebabkan beberapa bagian dari pancaran bagian dalam menyala.

Galaksi OJ 287 adalah salah satu kandidat terbaik untuk dua lubang hitam supermasif yang berotasi satu sama lain di lingkungan kosmik kita. Agaknya, lubang hitam sekunder dalam sistem ini berada dalam orbit elips yang sangat rapat dan melewati piringan akresi lubang hitam primer dua kali setiap dua belas tahun. Ini menghasilkan, antara lain, ledakan radiasi yang kuat (suar).

“Salah satu pertanyaan paling penting terkait evolusi lubang hitam supermasif adalah bagaimana pasangan itu akhirnya bisa bergabung,” kata Andrei Lobanov dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi. Setelah dua monster massa benar-benar memindahkan bintang dan gas di sekitar mereka, teori mengatakan jarak antara lubang hitam seharusnya berhenti menyusut.

“Pada titik ini, radiasi gravitasi berperan dan menyebabkan dua lubang hitam semakin dekat hingga akhirnya menyatu,” kata Lobanov. Dalam kasus OJ 287, mitra dalam sistem biner yang dicurigai sangat dekat sehingga harus memancarkan gelombang gravitasi, yang seharusnya dapat dideteksi dalam waktu dekat.

Sebagian besar energi yang dilepaskan melalui materi yang terakumulasi oleh lubang hitam berakhir di pancaran plasma bipolar dan sangat relativistik. “Struktur halus rinci yang diamati dari wilayah jet bagian dalam sangat ideal untuk menguji validitas model lubang hitam biner”, kata Thomas Krichbaum. Selain itu, ilmuwan Max Planck dari Bonn mengatakan mereka akan mencari tahu apakah kelengkungan jet yang diamati juga dapat disebabkan oleh efek lain, seperti medan magnet spiral atau ruang-waktu yang berputar di dekat lubang hitam.

“Hasilnya telah membantu kami untuk memperluas pengetahuan kami tentang morfologi jet relativistik di dekat mesin pusat, mengkonfirmasi peran medan magnet di dasar jet, dan mengidentifikasi dan menyelidiki fitur lebih lanjut untuk keberadaan lubang hitam biner jauh di dalam. jantung OJ 287,” kata Efthalia Traianou, yang meraih gelar PhD di Institut Max Planck untuk Radio Astronomi.

Sumber: MPG