Para astronom yang menggunakan Event Horizon Telescope (EHT) telah menangkap pengamatan paling detail dari sistem biner lubang hitam supermasif, yang terletak 1,6 miliar tahun cahaya di quasar OJ287. Studi ini mengungkapkan perilaku yang belum pernah terlihat sebelumnya pada jet yang dipancarkan oleh raksasa kosmik ini, memberikan jendela baru ke dalam fisika kompleks yang mengatur lingkungan ekstrem ini.
Jet Memutar dan Dinamika Gelombang Kejut
EHT, yang terkenal karena pencitraan lubang hitam pertama (M87 pada tahun 2019 dan Sagitarius A pada tahun 2022), kini telah mengalihkan fokusnya untuk memahami pancaran lubang hitam—aliran energi dan partikel kuat yang dikeluarkan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Pengamatan terhadap OJ287 mengungkapkan dua gelombang kejut yang mengalir ke jet dengan kecepatan berbeda. Temuan utama: guncangan ini berinteraksi dengan ketidakstabilan medan magnet di sekitarnya, menciptakan pancaran yang sangat terstruktur dan tidak seperti yang pernah diamati sebelumnya.
Hal ini penting karena jet bukan sekedar ledakan acak; strukturnya menyimpan petunjuk tentang perilaku lubang hitam dan fisika di sekitarnya. Bentuk bengkok yang diamati, dikombinasikan dengan variasi polarisasi, menegaskan bahwa pancaran tersebut diresapi oleh medan magnet heliks—sebuah sifat mendasar yang telah diteorikan tetapi tidak pernah divisualisasikan secara langsung hingga saat ini.
Perubahan Cepat dan Gerakan Tak Terduga
Tim tersebut mengambil gambar OJ287 hanya dalam selang waktu lima hari pada bulan April 2017, mengungkapkan perubahan substansial dalam struktur dan polarisasi jet tersebut. Ini adalah interval waktu terpendek yang pernah diamati terhadap perubahan tersebut, sehingga memberikan gambaran yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang bagaimana sistem ini berevolusi. Perubahan yang diamati tidak sejalan dengan model yang ada berdasarkan presesi jet, sehingga menunjukkan bahwa guncangan dan ketidakstabilan memainkan peran yang lebih penting daripada yang dipahami sebelumnya.
Data tersebut menyiratkan bahwa energi kinetik mendominasi energi magnetik di bagian dalam jet, sehingga mendorong ketidakstabilan Kelvin-Helmholtz—vortisitas yang memutar dan mendistorsi aliran jet. Hal ini menjelaskan pergerakan partikel non-balistik yang diamati di dalam jet, yang berarti partikel tersebut tidak bergerak dalam garis lurus seperti yang diharapkan oleh model yang lebih sederhana. Sebaliknya, mereka mengikuti jalur yang kacau namun dapat diprediksi yang dibentuk oleh medan magnet dan guncangan.
Laboratorium Unik Fisika Lubang Hitam
OJ287 adalah sistem yang ideal untuk pengamatan ini karena lubang hitam supermasifnya secara berkala meletus dalam ledakan dahsyat. Hal ini menjadikannya laboratorium alami untuk mempelajari dinamika lubang hitam. Temuan EHT mengkonfirmasi bahwa guncangan berinteraksi dengan ketidakstabilan, menerangi struktur heliks medan magnet, dan menghasilkan osilasi polarisasi yang diamati.
“Rotasi ke arah yang berlawanan ini adalah buktinya,” kata pemimpin tim peneliti José L. Gómez. “Ketika komponen gelombang kejut berinteraksi dengan ketidakstabilan Kelvin-Helmholtz, mereka menerangi berbagai fase struktur heliks medan magnet, menghasilkan osilasi polarisasi yang kita amati.”
Studi ini menyoroti kemampuan EHT yang berkembang untuk melampaui pencitraan dan memasuki bidang analisis fisik terperinci. Hal ini menegaskan bahwa data resolusi tinggi dapat memvisualisasikan ketidakstabilan jet, guncangan, dan medan magnet saat beraksi—memperkuat pemahaman kita tentang fenomena dahsyat ini.
Pengamatan baru ini akan menyempurnakan model teoritis jet lubang hitam, memberikan wawasan tentang bagaimana energi dilepaskan dari mesin kosmik ini dan bagaimana galaksi berevolusi.
