Teleskop James Webb NASA Bekerja Sama dengan EHT untuk Citra Lubang Hitam Supermassif Galaksi Via Lactea
Di puncak gunung terpencil di seluruh planet, para ilmuwan menunggu kabar bahwa malam ini adalah malamnya. Koordinasi kompleks antara sepuluh teleskop di tanah dan di luar angkasa telah selesai, cuaca cerah, masalah teknis telah diatasi—bintang-bintang metaforis telah tersusun. Waktunya untuk melihat lubang hitam supermassif di hati galaksi Via Lactea kita.
“Sudoku jadwal,” seperti yang disebut para astronom, ini terjadi setiap hari dalam kampanye pengamatan kolaborasi Teleskop Horizon Acara (EHT), dan mereka akan segera memiliki pemain baru yang perlu dipertimbangkan; Teleskop Antariksa James Webb NASA akan bergabung dalam upaya. Durante putaran pengamatan pertama Webb, para astronom akan menggunakan kekuatan citra inframerahnya untuk mengatasi beberapa tantangan unik dan berkelanjutan yang ditampilkan oleh lubang hitam Via Lactea, bernama Sagittarius A* (Sgr A*; bintang diucapkan sebagai “bintang”).
Pada 2017, EHT menggunakan kekuatan citra gabungan dari delapan fasilitas teleskop radio di seluruh planet untuk menangkap pandangan pertama sejarah dari wilayah seketika di sekitar lubang hitam supermassif, di galaksi M87. Sgr A* lebih dekat namun lebih redup daripada lubang hitam M87, dan flare berkedip unik dalam materi yang mengelilinginya mengubah pola cahaya setiap jam, menampilkan tantangan bagi para astronom.
“Lubang hitam supermassif galaksi kita adalah satu-satunya yang diketahui memiliki flare jenis ini, dan sementara itu telah membuat menangkap citra wilayah sangat sulit, itu juga membuat Sagittarius A* bahkan lebih menarik secara ilmiah,” kata astronom Farhad Yusef-Zadeh, profesor di Universitas Northwestern dan penyelidik utama program Webb untuk mengamati Sgr A*.
Flare disebabkan oleh percepatan partikel yang sementara namun intens di sekitar lubang hitam ke energi yang jauh lebih tinggi, dengan emisi cahaya yang bersamaan. Keuntungan besar mengamati Sgr A* dengan Webb adalah kemampuan untuk menangkap data di dua panjang gelombang inframerah (F210M dan F480M) secara bersamaan dan kontinu, dari lokasi teleskop di luar Bulan. Webb akan memiliki pandangan tanpa gangguan, mengamati siklus flare dan tenang yang dapat digunakan tim EHT sebagai referensi dengan data mereka sendiri, menghasilkan citra yang lebih bersih.
Sumber atau mekanisme yang menyebabkan flare Sgr A* sangat dipersoalkan. Jawaban tentang bagaimana flare Sgr A* dimulai, mencapai puncak, dan menghilang dapat memiliki implikasi yang luas untuk studi masa depan tentang lubang hitam, serta fisika partikel dan plasma, bahkan flare dari Matahari.
Lubang hitam, yang diprediksi oleh Albert Einstein sebagai bagian dari teori relativitas umum, dalam arti tertentu adalah kebalikan dari apa yang namanya implikasikan—daripada lubang kosong di luar angkasa, lubang hitam adalah wilayah materi yang paling padat dan rapat yang dikenal. Medan gravitasi lubang hitam sangat kuat sehingga ia merentangkan struktur ruang di sekitarnya, dan setiap materi yang terlalu dekat terikat di sana selamanya, bersama dengan setiap cahaya yang diemitasi materi. Itulah sebabnya lubang hitam terlihat “hitam.” Setiap cahaya yang terdeteksi oleh teleskop sebenarnya bukan dari lubang hitam itu sendiri, tetapi dari wilayah di sekitarnya. Para ilmuwan menyebut tepi dalam akhir dari cahaya itu sebagai horizon acara, yang di mana kolaborasi EHT mendapatkan namanya.
Citra EHT M87 adalah bukti visual langsung pertama bahwa prediksi lubang hitam Einstein benar. Lubang hitam terus menjadi medan uji untuk teori Einstein, dan para ilmuwan berharap pengamatan multi-panjang gelombang yang dijadwalkan dengan hati-hati Sgr A* oleh EHT, Webb, X-ray, dan observatorium lain akan menyempitkan margin kesalahan pada perhitungan relativitas umum, atau mungkin mengarah pada ranah fisika baru yang belum kita pahami saat ini.
