Pemodelan komputer menjelaskan pengamatan lubang hitam

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.

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.