Objek Misteri Milky Way Terlihat Seperti Gas Awan, Tapi Bersikaplah Seperti Bintang

[ad_1]

Telah dikatakan, dengan banyak kebenaran, bahwa semakin lama kita mengenal seseorang semakin aneh orang itu. Alam Semesta seperti itu; menjaga rahasia anehnya sendiri, hanya mengungkapkannya dengan enggan kepada para pengamat yang ingin tahu yang menemukan diri mereka terobsesi dengan banyak misteri. Pusat Galaksi Bima Sakti kita bersifat rahasia, menampung orang tua lubang hitam supermasif yang mengendap di sana dengan tenang di usia tuanya, hanya memperlihatkan sisa-sisa nafsu makannya yang sangat muda dan rakus. Pada Juni 2018, sebuah tim astronom mengumumkan bahwa mereka telah menemukan beberapa objek aneh yang menghantui sarang makhluk gravitasi besar ini, dan benda-benda aneh ini menyembunyikan identitas asli mereka di balik topeng debu yang tak tertembus. Benda-benda aneh ini, yang berpartisipasi dalam topeng eksotis ini di jantung kegelapan Galaxy kita, terlihat seperti awan gas – tetapi berperilaku seperti bintang.

Pada tanggal 6 Juni 2018, pada pertemuan musim panas American Astronomical Society (AAS) di Denver, Colorado, tim astronom mempresentasikan temuan mereka mengenai sifat aneh dari objek misterius yang bertopeng ini. Tim, yang dipimpin oleh Universitas California, Los Angeles (UCLA), Sarjana Pasca Sarjana Dr Anna Ciurlo, mengumumkan hasil mereka, yang mereka peroleh menggunakan 12 tahun data yang diambil dari W.M. Keck Observatory di Maunakea, Hawaii.

"Benda-benda bintang padat berdebu ini bergerak sangat cepat dan dekat dengan Galaxy kita lubang hitam supermasif. Sangat menarik untuk melihat mereka bergerak dari tahun ke tahun. Bagaimana mereka sampai di sana? Dan mereka akan menjadi apa? Mereka harus memiliki cerita yang menarik untuk diceritakan, "kata Dr. Ciurlo kepada pers pada tanggal 6 Juni 2018.

Para astronom membuat penemuan mereka dengan mendapatkan pengukuran spektroskopik dari dinamika gas Pusat Bima Sakti kami menggunakan OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) dari Keck Observatory.

"Kami memulai proyek ini dengan berpikir bahwa jika kami melihat dengan teliti pada struktur gas dan debu yang rumit di dekat lubang hitam supermasif, kita bisa mendeteksi beberapa perubahan halus pada bentuk dan kecepatan. Itu cukup mengejutkan untuk mendeteksi beberapa objek yang memiliki gerakan dan karakteristik yang sangat berbeda yang menempatkan mereka di G-objek kelas, atau benda bintang berdebu, " Dr. Randy Campbell menjelaskan kepada pers pada 6 Juni 2018. Dr. Campbell memimpin operasi sains di Keck Observatory.

Yang misterius G-objek pertama kali ditemukan bersembunyi di dekat Galaxy kami supermasif binatang lebih dari satu dekade yang lalu; G1 pertama kali ditemukan pada tahun 2004, dan G2 ditemukan pada tahun 2012. Kedua benda aneh ini awalnya dianggap awan gas – yaitu, sampai mereka melakukan pendekatan terdekat dengan mereka lubang hitam supermasif, dijuluki Sagitarius A * (Sgr A *, untuk singkat, diucapkan Saj-A-Star). Pada titik yang mematikan itu, keduanya G1 dan G2 entah bagaimana berhasil bertahan lubang hitam tarikan yang sangat kuat, yang biasanya merobek awan gas yang tidak menguntungkan sampai tercabik-cabik.

"Jika mereka awan gas, G1 dan G2 tidak akan bisa tetap utuh. Pandangan kami tentang G-objek adalah bahwa bintang-bintang itu membengkak – bintang yang telah menjadi begitu besar sehingga gaya pasang yang ditimbulkan oleh lubang hitam pusat dapat menarik materi dari atmosfer bintang mereka ketika bintang-bintang cukup dekat, tetapi memiliki inti bintang dengan massa yang cukup untuk tetap utuh . Pertanyaannya kemudian, mengapa mereka begitu besar? "Astronom Dr Mark Morris berkomentar kepada pers pada pertemuan musim panas AAS 2018. Dr. Morris adalah peneliti utama dan sesama anggota UCLA Galactic Center Orbits Initiative (GCOI).

Rupanya banyak energi dibuang ke aneh G-objek. Hal ini menyebabkan mereka membengkak dan menjadi jauh lebih besar daripada bintang biasa.

GCOI mengusulkan bahwa ini aneh G-objek berasal dari merger bintang – di mana duo bintang dalam sistem biner menghancurkan satu sama lain sebagai akibat dari gangguan gravitasi a lubang hitam. Seiring berjalannya waktu, lubang hitam gravitasi kuat mengubah orbit dari duo bintang biner sampai mereka berbenturan dengan hasil bencana. Objek bintang gabungan baru yang dihasilkan yang muncul dari kekacauan bisa menjelaskan dari mana kelebihan energi berasal.

"Setelah terjadinya penggabungan semacam itu, objek tunggal yang dihasilkan akan 'terengah-engah', atau buncit, untuk jangka waktu yang agak lama, mungkin sejuta tahun, sebelum mereda dan tampak seperti bintang berukuran normal," Morris terus menjelaskan kepada pers pada pertemuan AAS.

"Inilah yang menurut saya paling menarik. Jika benda-benda ini memang benar sistem bintang biner yang telah didorong untuk bergabung melalui interaksi mereka dengan pusat lubang hitam supermasif, ini dapat memberi kita wawasan tentang suatu proses yang mungkin bertanggung jawab atas penemuan yang baru-baru ini terjadi lubang hitam massa bintang merger yang telah terdeteksi melalui gelombang gravitasi, "Dr. Andrea Ghez menjelaskan kepada pers. Dr. Ghez adalah direktur dari GCOI, yang ia dirikan kembali pada tahun 1994. The GCOI mempelajari wilayah terdalam dari Galaxy kami pada resolusi sudut tertinggi mungkin. Ia melakukan ini untuk menyinari cahaya baru pada kelahiran dan evolusi galaksi dan pendampingnya lubang hitam supermasif melalui pengukuran gerak orbital. Itu GCOI tergantung pada kumpulan data yang telah dikumpulkan selama hampir seperempat abad di W.M. Keck Observatory. Kumpulan data berharga ini mengarah pada penemuan penting Sgr A * menghantui jantung tersembunyi Bima Sakti kita – serta mendeteksi populasi bintang terdekat yang tak terduga. GCOI memegang janji menguji Albert Einstein Teori Relativitas Umum (1915) mendekati a lubang hitam supermasif, rejim yang baru dan belum dieksplorasi untuk kekuatan fundamental alam ini.

Berburu Binatang Supermasif

Ahli fisika Amerika Karl Jansky (1905-1950) adalah orang pertama yang menemukan sinyal radio aneh yang berasal dari daerah yang terletak di pusat Galaksi kita. Jansky, "bapak astronomi radio", menemukan bahwa sinyal misterius itu datang dari arah rasi bintang Sagittarius. Namun, makhluk gravitasi tersembunyi itu sendiri ditemukan beberapa dekade kemudian – pada 13 dan 15 Februari 1974, oleh astronom Dr. Bruce Galick dari Universitas Washington dan mendiang Dr. Robert Brown (1945-2016). Untuk membuat penemuan mereka Sgr A *, kedua astronom menggunakan interferometer garis dasar National Radio Astronomy Observatory (NRAO) di Charlottesville, Virginia.

Pada 16 Oktober 2002, sebuah tim astronom internasional, yang dipimpin oleh Dr. Reinhard Genzel dari Institut Max Planck untuk Fisika Ekstraterestrial di Jerman, mengumumkan bahwa mereka telah mempelajari gerakan bintang, yang dijuluki S2, selama lebih dari sepuluh tahun. S2 terletak sangat dekat Sgr A *, dan tim astronom menyatakan bahwa data yang mereka kumpulkan telah menghilangkan kemungkinan itu Sgr A * memainkan tuan rumah baik sekelompok bintang gelap atau ke massa yang merosot fermion. Fermion adalah partikel subatom, seperti nukleon (proton dan neutron) yang memiliki spin setengah-integral. Usulan para astronom memperkuat kasus untuk keberadaan a supermasif jantung kegelapan bersembunyi di Pusat Galaksi.

Sayangnya, para astronom tidak bisa belajar Sgr A * pada panjang gelombang optik karena sangat diselimuti oleh lapisan debu dan gas tebal dan tebal, yang dengan putus asa berada di antara Sgr A * dan Bumi. Namun demikian, para astronom telah berhasil memecahkan sejumlah penduduk Galaxy kami lubang hitam supermasif banyak misteri. Pertama, Sgr A * beratnya sekitar empat juta kali massa Matahari kita – yang membuatnya agak lemah, setidaknya oleh lubang hitam supermasif standar. Galaksi lain telah ditemukan untuk menjadi pusat lubang hitam supermasif yang memiliki massa yang sangat besar miliaran kali surya. Kedua, para astronom telah menemukan itu Sgr A * dikelilingi oleh sekelompok bintang neonatal yang berapi-api. Sayangnya, beberapa bayi bintang ini melakukan penyelaman terkutuk hanya dalam beberapa miliar mil di mana supermasif binatang menunggu makan malamnya.

Meskipun kami slubang hitam upermasif tidur dengan tenang di usia tuanya, ketika bangun dari tidurnya dapat menampilkan kembang api. Kebangkitan yang berwarna-warni, bising, dan penuh kekerasan ini terjadi seabad yang lalu Sgr A * makan dengan lahap pada gumpalan material yang tidak beruntung yang telah terlalu sering bepergian ke rahangnya. Pesta yang berantakan ini menciptakan tontonan cemerlang yang menerangi pusat Galaxy kami.

Pada tanggal 5 Januari 2015, NASA mengumumkan pengamatan sinar X-ray, yang berasal dari Sgr A *, itu 400 kali lebih cemerlang dari biasanya. Flare yang menyala ini terbukti menjadi pemecah rekor jika dibandingkan dengan kecerahan Sgr A * 's flare yang diamati sebelumnya. Peristiwa yang tidak biasa ini mungkin dihasilkan dari fragmentasi asteroid terkutuk yang jatuh ke dalam lubang hitam menunggu maw, atau oleh belitan garis-garis medan magnet dalam gas mengambang ke dalam Sgr A *.

Data saat ini menunjukkan bahwa Sgr A *Emisi radio tidak berasal dari lubang hitam itu sendiri, tetapi tampaknya datang dari titik terang di sekitarnya, dekat horizon peristiwa. Emisi radio mungkin berasal di akresi disk atau pancaran material relativistik yang ditembakkan keluar dari disket. Jika posisi yang jelas Sagitarius A * justru berpusat pada lubang hitam itu sendiri, adalah mungkin bagi para astronom untuk mengamatinya diperbesar melebihi ukuran sebenarnya, sebagai hasil dari lensa gravitasi. Pelensaan gravitasi menyediakan para astronom dengan alat alami yang berguna. Fenomena ini merupakan prediksi Relativitas umum di mana gravitasi objek latar depan (lensa) dapat mendistorsi cahaya yang datang dari objek tepat di belakangnya, kadang-kadang memperbesar cahaya yang lebih jauh.

Celestial Masquerade

Apa yang membuat G-objek sangat aneh adalah "bengkak" mereka. Sangat jarang bintang akan diselimuti oleh lapisan gas dan debu yang begitu tebal sehingga para astronom tidak dapat mengintipnya dan mengamati bintang secara langsung. Semua astronom dapat melihat ketika mengamati G-objek adalah amplop bercahaya yang terdiri dari debu. Untuk melihat benda-benda melalui kerudung berdebu yang mengaburkan mereka, Dr. Campbell mengembangkan alat yang dijuluki OSIRIS-Volume Tampilan (OsrsVol).

Dr Campbell mengembangkan sebuah kubus data spektro-imaging 3-D menggunakan OsrsVol. Dia mengembangkan alat render volume kustom ini untuk memisahkan trio lainnya G-objek dalam Pusat Galaksi–ditutup G3, G4, dan G5–dari emisi latar belakang. Setelah analisis 3-D dilakukan, tim ilmuwan dapat membedakan dengan jelas G-objek. Ini memungkinkan mereka untuk mengikuti gerakan mereka dan mengamati perilaku misterius mereka di sekitar Sgr A *.

"OsrsVol memungkinkan kami untuk mengisolasi ini G-objek dari latar belakang emisi dan menganalisis data spektral dalam tiga dimensi: dua dimensi spasial, dan dimensi panjang gelombang yang memberikan informasi kecepatan. Setelah kami dapat membedakan objek dalam kubus data 3-D, kami kemudian dapat melacak gerakan mereka dari waktu ke waktu relatif terhadap lubang hitam," Dr. Campbell menjelaskan kepada pers pada pertemuan musim panas AAS 2018.

Dr. Ciurlo lalu berkomentar bahwa "Keck Observatory telah mengamati Pusat Galaksi setiap tahun selama 20 tahun dengan beberapa instrumen dan teknologi terbaik. Ini saja memberikan kualitas yang sangat tinggi dan set data yang konsisten, yang memungkinkan kita untuk masuk ke dalam analisis data. "

G3, G4, dan G5 sangat menarik karena mereka berbagi karakteristik menarik tertentu dengan G1 dan G2. Tim astronom berencana untuk terus mengikuti bentuk dan ukuran G-objek ' mengorbit. Ini karena mereka bisa memberikan petunjuk penting menjelaskan bagaimana mereka terbentuk.

Para astronom berencana untuk membayar perhatian sangat dekat ke objek kompak bintang berdebu ini ketika mereka melakukan perjalanan paling dekat Sgr A *. Ini akan memungkinkan mereka untuk lebih mengamati perilaku mereka dan melihat apakah objek tetap utuh seperti itu G1 dan G2 Apakah – atau hanya menjadi camilan yang tragis Sgr A *. Hanya pada saat itu mereka akan menghapus topeng mereka dan memberikan identitas asli mereka.

"Kita harus menunggu beberapa dekade agar ini terjadi: sekitar 20 tahun untuk G3, dan beberapa dekade lebih lama G4 dan G5. Sementara itu, kita dapat mempelajari lebih lanjut tentang puffballs ini dengan mengikuti evolusi dinamis mereka menggunakan OSIRIS, " komentar Dr. Morris kepada pers pada 6 Juni 2018.

Dr. Ciurlo juga menjelaskan kepada pers pada pertemuan AAS bahwa "Memahami G-objek dapat mengajari kita banyak tentang Pusat Galaksi lingkungan yang menarik dan masih misterius. Ada banyak hal yang terjadi sehingga setiap proses yang dilokalkan dapat membantu menjelaskan bagaimana lingkungan ekstrem dan eksotis ini bekerja, ".

[ad_2]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *