Thread by @Himastron_ITB

Supermassive Black Hole di dalam pusat galaksi M87

-A THREAD-

Image: Supermassive black hole illustration by NASA

Astronom akhirnya mampu mengungkap wujud asli Black Hole untuk yang pertama kalinya dalam sejarah dengan menggunakan Event Horizon Telescope (EHT). Rilis citra asli BH dilaksanakan kemarin pada pukul 20.00 WIB atau 13.00 UT.

EHT merupakan proyek teleskop radio landas Bumi dengan array yang sangat luas. EHT tersusun atas jaringan beberapa teleskop radio di seluruh dunia dan menggabungkan data dari berbagai teleskop terkait untuk menghasilkan citra dengan resolusi terbaik (sekitar 20 micro detik busur)

EHT menggunakan teknik very long baseline interferometri (VLBI) yg bekerja pada frekuensi 230-450 GHz. Dengan teknik VLBI, teleskop radio yang berada di lokasi berjauhan dapat bertindak sebagai teleskop virtual dengan baseline mencakup keliling planet Bumi.

Citra black hole (BH) pertama yg dihasilkan oleh EHT adlh citra dari BH yg ada pusat galaksi M87. Citra berikut menunjukkan adanya cincin terang yg terbentuk akibat pembelokan cahaya oleh medan gravitasi BH yg sgt kuat
Berikut ini adalah citra BH M87. Cr: eventhorizontelescope.org/EHT

BH tersebut terletak pusat galaksi Messier 87, yang merupakan galaksi massif di dekat gugus galaksi Virgo. Jarak BH tersebut dari Bumi adalah sejauh 55 juta tahun cahaya, dan besar massanya sekitar 6,5 juta kali massa Matahari.

Mari kita tinjau citra BH M87. Lingkaran gelap di pusat ‘cincin’ pada gambar tersebut bukanlah BH itu sendiri, namun lingkaran tersebut adalah efek yg muncul akibat medan gravitasi BH yg dangat kuat. Bagian tersebut dapat disebut juga sebagai ‘bayangan’ BH.

BH merupakan objek yang memiliki kerapatan sangat tinggi. Medan gravitasi BH begitu kuat hingga mampu membelokkan cahaya yang melewatinya. Saking kuatnya gravitasi BH, cahaya yg bergerak paling cepat dibanding objek apapun di alam semesta yang melewatinya - c

- tidak akan pernah bisa keluar lagi. Bagian permukaan BH tempat semua hal (termasuk cahaya) tidak mampu lagi meloloskan diri, disebut sebagai event horizon.

Ukuran event horizon bergantung pada massa BH. Perhitungan radius event horizon dijelaskan melalui persamaan berikut ini. Dalam persamaan ini, rs adalah radius Schwarschild (atau disebut juga radius gravitasional) yang merupakan solusi dari persamaan medan Einstein.

Supermassive BH yang ada di pusat galaksi Messier 87 aktif ‘melahap materi’. Material yang sebagian besar terdiri atas gas dan debu jatuh ke dalamnya, dan membentuk piringan akresi. Piringan akresi membentang dari luar event horizon hingga mencapai jarak jutaan kilometer.

Karena material di piringan akresi saling bergesekan, maka dihasilkan temperature yang sangat tinggi. Material di dalam piringan dipanaskan hingga mencapai jutaan derajat celcius sehingga material tersebut memancarkan cahaya cukup terang.

Piringan akresi itulah yang tampak sebagai ‘cincin’ pada citra BH yang berhasil diamati.
Berikut ini merupakan ilustrasi piringan akresi BH. Credit: chandra.harvard.edu/graphics/resou…

Mari kita tinjau kembali citra BH M87. Bagian bawah cincin BH tampak lebih terang dibanding bagian atas. Hal ini disebabkan karena adanya proses relativistic beaming.

Material di bagian bawah cincin, bergerak menuju ke arah kita (pengamat) sehingga tampak lebih terang, dan material di bagian atas bergerak menjauhi kita.

Peristiwa relativistic beaming memberi informasi mengenai arah rotasi piringan akresi. Berdasarkan hasil analisis, diketahui bahwa BH M87 berotasi searah jarum jam.
Berikut ini merupakan ilustrasi BH yang berotasi dengan sangat cepat.
Credit: chandra.harvard.edu/graphics/resou…

Ralat: yang benar, massa BH M87 sebesar 6.5 milyar kali massa Matahari.
😊🙏🏻