Spektrum Sinar-X untuk mengukur Energi Total Gravitasi Lubang Hitam (Black Hole)

10 tahun ago kesimpulan 0

(KeSimpulan) Sebuah tim peneliti menciptakan simulasi kondisi serupa dengan yang ditemukan di luar sebuah lubang hitam (black hole) dengan peledakan pelat plastik pada energi tinggi sinar laser.

Astronom tidak dapat mengamati lubang hitam secara langsung karena terganggu efek gravitasi, setiap cahaya akan terjebak. Sebaliknya, mereka hanya berfokus pada apa yang dapat dilihat, yaitu pusaran awan di sekitarnya, yang dikenal sebagai (akresi disk) accretion disk. Ketika berderak dan dipanaskan oleh energi gravitasi pada lubang hitam, disk ini bersinar dalam cahaya x-ray. Menganalisis spektrum sinar-x ini memberikan pentunjuk pada peneliti tentang fisika lubang hitam.

Namun, para ilmuwan tidak tahu persis berapa banyak energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan seperti x-ray. Bagian dari kesulitan adalah sebuah proses yang disebut photoionization, di mana foton energi tinggi menyampaikan strip sinar-x elektron dari atom-atom dalam akresi disk yang kehilangan energi dan mengubah karakteristik dari spektrum sinar-X, sehingga lebih sulit untuk mengukur secara tepat jumlah total energi yang dipancarkan.

Untuk mendapatkan dasar yang lebih baik pada seberapa banyak energi atom photoionized yang dibutuhkan, para peneliti di Osaka University Jepang berusaha untuk menciptakan kondisi seperti di wilayah akresi disk, yang terdekat akan menjadi lubang hitam. Mereka merangsang pelat plastik kecil dengan 12 sinar laser yang ditembakkan secara bersamaan dan membiarkan beberapa radiasi yang dihasilkan ledakan yaitu silikon, sebuah unsur umum akresi disk. Laser disinkronisasi menyebabkan pelat plastik meledak, menjadi sangat panas dan inti gas padat, atau plasma, yang mengubah pelat menjadi “sumber x-ray mirip dengan disk akresi di sekitar lubang hitam,” kata fisikawan Shinsuke Fujioka.

Fujioka dan koleganya mempublikasikan hasil eksperimen ini di jurnal Nature Physics edisi minggu ini, bahwa x-rays photoionized silicon berinteraksi menirukan emisi akresi yang diamati dalam disk. Dengan mengukur energi yang hilang dari photoionization, para peneliti dapat mengukur energi total yang dipancarkan dari ledakan dan menggunakannya untuk meningkatkan pemahaman mereka tentang perilaku x-sinar yang dipancarkan oleh akresi disk.

“Fujioka telah menunjukkan pada kita cara baru untuk menggali proses-proses kerja di dekat lubang hitam,” kata fisikawan R. Paulus Drake dari University of Michigan, Ann Arbor. Dia mengatakan pemeriksaan rinci data harus mengidentifikasi area untuk perbaikan “dalam menafsirkan data yang sama dari pengamatan astronomi.”

Iklan