Para astronom telah menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb untuk mengamati wilayah tengah Galaksi Circinus, sebuah galaksi aktif yang relatif dekat dan terletak 13 juta tahun cahaya. Data baru mengungkapkan bahwa lubang hitam supermasif di inti galaksi terutama memakan debu dan gas di sekitarnya, dibandingkan mengeluarkannya dalam bentuk aliran keluar seperti yang diyakini sebelumnya. Temuan ini menantang model yang ada tentang bagaimana inti galaksi aktif berfungsi dan menyoroti kekuatan kemampuan pencitraan canggih Webb.
Mengungkap Inti Tersembunyi
Galaksi Circinus, yang dikatalogkan sebagai ESO 97-G13, telah lama menarik perhatian para peneliti karena awan gas dan debunya yang padat dan menutupi. Teleskop yang berbasis di darat kesulitan menembus tabir ini, sehingga menyulitkan pengamatan mendetail terhadap pusat lubang hitam. Webb mengatasi rintangan ini menggunakan mode kontras tinggi khusus yang disebut Aperture Masking Interferometer, yang menggabungkan cahaya melalui lubang kecil untuk menciptakan pola interferensi.
Teknik ini secara efektif mengubah Webb menjadi interferometer mini, menghasilkan gambar mesin pusat galaksi yang sangat terfokus. Analisis menunjukkan bahwa sebagian besar emisi inframerah berasal dari torus debu berbentuk donat yang memberi makan lubang hitam, bukan dari material yang mengalir keluar.
Bagaimana Lubang Hitam Tumbuh
Lubang hitam supermasif tumbuh dengan menarik materi di sekitarnya. Materi ini terakumulasi menjadi torus di sekitar lubang hitam, membentuk piringan akresi yang berputar. Gesekan di dalam piringan ini memanaskannya, menyebabkannya memancarkan radiasi yang kuat, termasuk cahaya inframerah. Data baru dari Webb menegaskan bahwa sumber utama cahaya inframerah di dekat inti Galaksi Circinus adalah wilayah terdalam dari torus berdebu ini, sehingga membalikkan asumsi sebelumnya tentang dominasi aliran keluar.
“Ini adalah pertama kalinya mode kontras tinggi Webb digunakan untuk melihat sumber ekstragalaksi,” kata Dr. Julien Girard dari Space Telescope Science Institute.
Implikasi untuk Penelitian Masa Depan
Terobosan ini membuka jalan bagi studi lebih rinci tentang lubang hitam di galaksi lain. Dengan menerapkan pencitraan kontras tinggi Webb pada target tambahan, para astronom dapat membuat katalog pola emisi yang lebih luas, sehingga dapat menentukan apakah perilaku Galaksi Circinus tergolong tipikal atau merupakan pengecualian. Sampel statistik lubang hitam diperlukan untuk memahami hubungan antara piringan akresi, aliran keluar, dan keluaran daya keseluruhan dari objek-objek ini.
Hasilnya, dipublikasikan di Nature Communications, menunjukkan semakin besarnya potensi metode interferometri dalam astronomi luar angkasa. Dengan perencanaan observasi lebih lanjut, Webb mendorong batas kemampuan kita untuk melihat ke sudut paling tersembunyi di Alam Semesta. Tim berharap dapat memperluas sampel hingga puluhan lubang hitam.
Pada akhirnya, penelitian ini memberikan pemahaman yang lebih jelas tentang mekanika lubang hitam dan menekankan kekuatan transformatif alat observasi baru dalam astrofisika.
