Lubang Hitam Supermasif Messier 77 Menyembunyikan Di Dalam Sendiri "Knalpot"

Galaksi Messier 77 sangat mirip dengan Bima Sakti kita. Keduanya adalah apa yang dikenal sebagai galaksi spiral berpalang, yang berarti kelompok besar bintang diatur dalam lengan besar yang memanjang seperti spiral dari pusat. Dan di pusat kedua galaksi adalah lubang hitam supermasif satu juta atau bahkan satu miliar kali lebih masif dari Matahari.

Pusat Messier 77 adalah apa yang dikenal sebagai nukleus galaksi aktif. Ini berarti bahwa piringan akresi - akumulasi gas dingin dan masalah lain di sekitar lubang hitam - adalah sumber emisi yang jauh lebih tinggi dari yang diperkirakan dari seluruh spektrum elektromagnetik. AGN ini sangat berguna dalam mencari objek yang lebih jauh di kosmos. Beberapa AGN ini tersembunyi di balik gumpalan gas berbentuk donat yang dikenal sebagai torus. Sebenarnya sangat mungkin itu semua AGN memiliki torus di sekitar mereka, tetapi hanya beberapa yang disembunyikan relatif terhadap perspektif Earthbound kami.

"Kami tahu dari berbagai pengamatan bahwa beberapa AGN disembunyikan oleh awan debu yang lebih dingin dari sudut pandang kami di bumi," Jack Gallimore, seorang astrofisikawan di Universitas Bucknell, mengatakan. Terbalik. “Model pemersatu muncul bahwa semua AGN dikelilingi oleh donat gas dingin. Jika donat dilihat dari samping, kita melihat ‘Tipe 2,’ atau disembunyikan, AGN. Jika pandangan kita melihat ke bawah lubang, kita melihat AGN 'Tipe 1', yaitu, kita melihat disk akresi secara langsung."

Donat gas dingin ini menyediakan jubah alami bagi lubang hitam supermasif untuk bersembunyi di dalamnya, namun tidak jelas bagaimana rumpun gas yang tidak stabil ini tetap seperti yang mereka lakukan tanpa mengubah bentuk atau jatuh ke dalam lubang hitam.

"Tidak ada yang tahu bagaimana donat dingin, gas debu, atau torus, tetap sombong," kata Gallimore. "Donat gas dingin tidak stabil: Mereka harus runtuh ke disk yang rata."

Kami sudah terbiasa berpikir tentang lubang hitam sebagai melahap masalah apa pun yang terlalu dekat sehingga lebih mengejutkan untuk mendengar jawaban Gallimore dan rekan-rekan peneliti telah menemukan: Lubang hitam sendiri melemparkan materi dari cakram akresi mereka. kembali keluar menuju donat gas, seperti mesin mengeluarkan knalpot.

Gallimore dan rekan peneliti menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) di Amerika Selatan untuk mendeteksi awan karbon monoksida yang menjauh dari bagian luar piringan akresi di sekitar lubang hitam Messier 77. Energi dari cakram akresi bagian dalam yang sangat panas menciptakan medan magnet yang pada gilirannya mampu mempercepat awan-awan ini dengan kecepatan yang jauh lebih cepat dari yang biasanya diharapkan - katakanlah dari kecepatan tertinggi normal 100 kilometer per detik menjadi 400 kekalahan. Itu cukup sedikit lebih cepat daripada kecepatan rotasi normal disk, yang memungkinkan gas keluar dari disk dan bergerak lebih jauh dari lubang hitam.

"Kami belajar lebih banyak tentang disk akresi dan bagaimana disk akresi memberi makan lubang hitam," kata Gallimore Terbalik, mengatakan bukti umpan balik ini dari lubang hitam dan piringan akresi ke seluruh galaksi bisa berarti lubang hitam memainkan peran yang lebih aktif dalam pengembangan galaksi daripada yang kita duga. "Kami juga akan belajar sesuatu tentang bagaimana black hole dapat memberi umpan balik ke galaksi tuan rumah dan memengaruhi evolusinya, meskipun kami belum berada di sana dengan proyek khusus ini."

Sementara penelitian terbaru ini telah mengungkapkan interaksi antara lubang hitam, piringan akresi, dan torus gas di sekitarnya, Gallimore optimis bahwa lebih banyak penelitian dari teleskop di Atacama akan mengungkapkan lebih banyak kejutan tentang kehidupan rumit lubang hitam.

"Tetap disini untuk ALMA," katanya. “Ada banyak peneliti yang mengejar pertanyaan ini tentang NGC 1068 dan AGN lainnya. Melihat molekulnya, gas yang lebih dingin akan mengungkapkan kejutan. ”