Pemodelan komputer menjelaskan pengamatan lubang hitam

Partikel dipercepat sepanjang garis medan magnet dengan sangat efisien sehingga dalam kasus M87 mereka membentuk pancaran dengan orde 6000 tahun cahaya. Sumber: Alejandro Cruz-Osorio, Universitas Goethe Frankfurt

Galaksi Messier 87 (M87) terletak 55 juta tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Virgo. Ini adalah galaksi besar dengan 12.000 gugus bola, yang membuat 200 gugus bola Bima Sakti tampak sederhana jika dibandingkan. Di pusat M87 adalah lubang hitam dengan enam setengah miliar massa matahari. Ini adalah lubang hitam pertama dengan gambar yang dibuat pada tahun 2019 oleh kolaborasi penelitian internasional Event Horizon Telescope.


Lubang hitam M87 ini menembakkan pancaran plasma hampir dengan kecepatan cahaya, yang disebut pancaran relativistik, pada skala 6.000 tahun cahaya. Energi luar biasa yang dibutuhkan untuk mendorong pancaran ini mungkin berasal dari tarikan gravitasi lubang hitam, tetapi bagaimana pancaran semacam itu tercipta dan apa yang membuatnya tetap stabil dalam jarak yang sangat jauh belum sepenuhnya dipahami.

M87 menarik materi yang berputar dalam piringan dalam orbit yang semakin kecil sampai ditelan oleh lubang hitam. Jet diluncurkan dari pusat piringan akresi yang mengelilingi M87, dan Fisikawan teoretis di Universitas Goethe bersama dengan ilmuwan dari Eropa, Amerika Serikat dan Cina kini telah membuat model wilayah ini secara rinci.

Mereka menggunakan simulasi superkomputer tiga dimensi yang canggih yang menggunakan jumlah mengejutkan dari satu juta jam CPU per simulasi, sementara juga harus menggunakan persamaan relativitas umum Albert Einstein, persamaan elektromagnetisme James Maxwell, dan persamaan dinamika fluida Leonhard Euler pada waktu yang sama.

Hasilnya adalah model di mana nilai-nilai yang dihitung untuk suhu, kepadatan materi, dan medan magnet sangat cocok dengan apa yang diperoleh dari pengamatan astronomi. Atas dasar ini, para ilmuwan dapat melacak pergerakan kompleks foton di ruang-waktu melengkung dari wilayah terdalam jet dan menerjemahkannya ke dalam gambar radio. Mereka kemudian dapat membandingkan gambar model komputer ini dengan pengamatan yang dilakukan dengan banyak teleskop radio dan satelit selama tiga dekade terakhir.

dr. Alejandro Cruz-Osorio, penulis utama studi tersebut, berkomentar bahwa “model teoretis kami tentang emisi elektromagnetik dan morfologi jet M87 sangat sesuai dengan pengamatan di spektrum radio, optik, dan inframerah bahwa lubang hitam supermasif M87 kemungkinan besar sangat berputar dan Plasma di dalam jet itu sangat termagnetisasi, yang mempercepat partikel hingga ribuan tahun cahaya.”

Profesor Luciano Rezzolla, Institute for Theoretical Physics di Goethe University Frankfurt, berkomentar: “Fakta bahwa gambar yang kami hitung sangat dekat dengan pengamatan astronomi adalah konfirmasi penting lainnya bahwa teori relativitas umum Einstein adalah penjelasan paling akurat dan alami untuk keberadaan supermasif. Lubang hitam di pusat galaksi. Sementara masih ada ruang untuk penjelasan alternatif, hasil penelitian kami telah membuat ruangan itu jauh lebih kecil.”

Hasilnya dipublikasikan di Astronomi alam.


Tidak semua teori bisa menjelaskan lubang hitam M87*


Informasi lebih lanjut:
Alejandro Cruz-Osorio, pemodelan energetik dan morfologi mutakhir dari lokasi peluncuran jet M87, Astronomi alam (2021). DOI: 10.1038 / s41550-021-01506-w. www.nature.com/articles/s41550-021-01506-w

Mengutip: Jet dari galaksi raksasa M87: Pemodelan komputer menjelaskan pengamatan lubang hitam (2021, 4 November), diakses pada 5 November 2021 dari https://phys.org/news/2021-11-jet-giant-galaxy-m87- hitam .html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Kecuali untuk perdagangan yang adil untuk studi pribadi atau tujuan penelitian, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

READ  Misteri, saat siaran langsung NASA menunjukkan "armada 10 UFO" di dekat Stasiun Luar Angkasa Internasional

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *