Lubang hitam sangat miring

Lubang hitam MAXI J1820+070, berjarak sekitar 10.000 tahun cahaya, menimbulkan teka-teki bagi para astronom: sumbu rotasinya miring lebih dari 40 derajat pada bidang orbitnya. Hal ini ditunjukkan oleh pengamatan tim internasional menggunakan berbagai teleskop terestrial dan luar angkasa. Ini adalah sudut kemiringan terbesar yang diamati di lubang hitam hingga saat ini – dan lebih besar dari yang diperkirakan secara teoritis, kata para ilmuwan. dalam jurnal “Ilmu”.

MAXI J1820+070 adalah apa yang dikenal sebagai lubang hitam bintang: ia terbentuk dari bintang masif yang kehabisan pasokan energi nuklirnya dan melontarkan lapisan luarnya ke luar angkasa dalam ledakan supernova besar-besaran . Bagian dalam bintang runtuh menjadi lubang hitam yang gravitasinya sangat kuat sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat melarikan diri. Tapi materi bisa jatuh dari luar.

Kunci hitam dengan delapan kali massa matahari

Dan itulah yang terjadi ketika lubang hitam seperti itu terbentuk di bintang biner. Hal ini juga terjadi pada MAXI J1820+070, sebuah lubang hitam dengan massa delapan kali matahari. Ini membentuk sistem biner dengan bintang normal, yang dianggap sedikit lebih kecil dari matahari kita.

Dengan gravitasinya, lubang hitam merobek materi dari pasangannya yang lebih kecil. Ini terakumulasi dalam piringan yang berputar di sekitar lubang hitam. Dari sana, sebagian materi jatuh ke dalam lubang hitam, tetapi sebagian dibelokkan oleh medan magnet dan melesat ke luar angkasa dalam dua pancaran terkolimasi di sepanjang sumbu putaran lubang hitam.

Sumbu rotasi lubang hitam dimiringkan

Juri Poutanen dari Universitas Turku di Finlandia dan rekan-rekannya kini telah berhasil menggunakan pengamatan dari Teleskop Liverpool di Spanyol dan Teleskop Ultraviolet/Optik di atas Observatorium Satelit Swift untuk menentukan posisi piringan materi yang berputar pada MAXI J1820 + 070. Saat materi mengalir dari bintang mitra yang lebih kecil ke lubang hitam, ini juga memberi para peneliti posisi bidang orbit sistem biner. Mereka kemudian membandingkannya dengan pengukuran sebelumnya dari orientasi kumpulan materi berkerumun.

Sinar ini, juga disebut pancaran, memancar dari kutub lubang hitam, jadi mereka harus kira-kira tegak lurus terhadap bidang orbit. Tapi yang mengejutkan Poutanen dan timnya, ini tidak terjadi dengan MAXI J1820+070: jet – dan karena itu sumbu rotasi lubang hitam – cenderung setidaknya 40 derajat sehubungan dengan arah yang diharapkan. Menurut peneliti, hal ini sulit dijelaskan dalam kerangka teori pembentukan dan perkembangan lubang hitam bintang tersebut.

Apakah sudut kemiringan yang besar merupakan pengecualian untuk lubang hitam?

Memang benar bahwa ledakan supernova tidak simetris dan oleh karena itu dapat memberikan semacam tendangan pada lubang hitam yang baru lahir dan dengan demikian memiringkan sumbu rotasinya. Tapi Anda tidak akan mengharapkan kemiringan seperti itu. Selain itu, kemiringan sumbu rotasi akan berkurang seiring waktu karena masuknya materi dari bidang orbit sistem.

Oleh karena itu, ketika mempelajari sistem seperti itu, para astronom sejauh ini berasumsi bahwa sumbunya hanya sedikit miring, jika tidak sama sekali. Ini bisa menjadi masalah, Poutanen dan timnya memperingatkan: khususnya, massa lubang hitam bisa jauh lebih besar daripada yang diperkirakan dengan asumsi sudut kemiringan yang kecil. Para peneliti sekarang berharap untuk menggunakan studi serupa dari lubang hitam lain untuk melihat apakah sudut kemiringan yang besar adalah hal yang umum atau lebih tepatnya pengecualian.