WASHINGTON - Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA memberikan pandangan terbaik sejauh ini pada peristiwa kacau yang terjadi di sekitar lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bima Sakti kita. Teleskop mengamati kedipan cahaya yang stabil yang diselingi oleh suar terang sesekali saat material ditarik ke dalam oleh tarikan gravitasinya yang sangat besar.

Webb, yang diluncurkan pada tahun 2021 dan mulai mengumpulkan data pada tahun 2022, memungkinkan para astronom untuk mengamati wilayah di sekitar lubang hitam - yang disebut Sagitarius A*, atau Sgr A* - untuk waktu yang lama untuk pertama kalinya. Hal itu juga memungkinkan mereka untuk melihat pola aktivitas. Wilayah di sekitar Sgr A* terlihat seperti bergelembung dengan aktivitas daripada tetap dalam keadaan stabil.

Para peneliti mengamati kedipan cahaya yang konstan dari cakram gas yang berputar di sekitar lubang hitam - yang disebut cakram akresi.

Kedipan ini tampaknya berasal dari material yang sangat dekat dengan cakrawala peristiwa, titik yang tidak dapat kembali, yang setelahnya segala sesuatu - bintang, planet, gas, debu, dan semua bentuk radiasi elektromagnetik - akan terseret ke dalam kehampaan.

Terdapat pula suar sesekali - sekitar satu hingga tiga suar besar selama periode 24 jam, dengan semburan yang lebih kecil di antaranya.

"Cakram akresi adalah wilayah yang sangat kacau yang dipenuhi turbulensi, dan gas menjadi lebih kacau dan terkompresi saat mendekati lubang hitam, di bawah gravitasi yang ekstrem," kata astrofisikawan Farhad Yusef-Zadeh dari Universitas Northwestern di Illinois, penulis utama studi yang diterbitkan pada hari Selasa di Astrophysical Journal Letters.

"Gumpalan gas saling bertabrakan, dan dalam beberapa kasus dipaksa atau dikompresi bersama oleh medan magnet kuat yang ada di dalam cakram - agak mirip dengan apa yang terjadi pada suar matahari," kata astrofisikawan dan rekan penulis studi Howard Bushouse dari Space Telescope Science Institute di Baltimore.

Meskipun semburan ini muncul dari mekanisme yang mirip dengan semburan matahari - yang melontarkan partikel bermuatan panas ke luar angkasa dari matahari kita - semburan ini terjadi di lingkungan astrofisika yang berbeda dan pada tingkat energi yang jauh lebih tinggi.

Lubang hitam adalah objek yang sangat padat dengan gravitasi yang begitu kuat sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat lolos, sehingga cukup sulit untuk melihatnya. Dengan demikian, pengamatan baru ini bukan pada lubang hitam itu sendiri, melainkan pada material yang mengelilinginya.

Sgr A* memiliki massa sekitar 4 juta kali massa matahari kita dan terletak sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi. Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam setahun, 5,9 triliun mil (9,5 triliun km).

Sebagian besar galaksi memiliki lubang hitam supermasif yang berada di intinya. Meskipun peristiwa yang diamati di sekitar Sgr A* dramatis, lubang hitam ini tidak seaktif beberapa lubang hitam di pusat galaksi lain dan dianggap berada dalam keadaan yang relatif tenang.

Temuan baru ini didasarkan pada total sekitar 48 jam pengamatan Sgr A* yang dilakukan Webb selama setahun, dalam tujuh kali penambahan mulai dari 6 jam hingga 9-1/2 jam, saat para peneliti memperoleh pengukuran berkelanjutan dari kecerahan di sekitar lubang hitam.

Pengamatan ini memberikan wawasan tentang bagaimana lubang hitam berinteraksi dengan lingkungan di sekitarnya. Yusef-Zadeh mengatakan bahwa sekitar 90% material cakram akresi jatuh ke dalam lubang hitam sementara sisanya terlempar kembali ke luar angkasa.

Cakram akresi ini tampaknya terdiri dari material yang terakumulasi dari angin bintang di bintang-bintang terdekat - gas yang tertiup dari permukaan bintang-bintang tersebut - yang ditangkap oleh gaya gravitasi Sgr A*, bukan dari bintang yang bergerak terlalu dekat dan tercabik-cabik, kata para peneliti.

Para astronom sebelumnya terbatas untuk mendapatkan beberapa jam pengamatan dari teleskop berbasis darat atau sekitar 45 menit pada suatu waktu dari Teleskop Luar Angkasa Hubble yang mengorbit, sehingga mereka memperoleh laporan sepotong-sepotong.

Webb juga menawarkan sensitivitas canggih dari Kamera Inframerah Dekat (NIRCam), dan pengamatan dilakukan pada dua panjang gelombang berbeda dalam spektrum inframerah.

"Sudah diketahui sejak lama bahwa Sgr A* sering kali menunjukkan cahaya terang "Larres pada berbagai panjang gelombang, mulai dari radio, inframerah, optik, dan bahkan sinar-X. Namun, sebagian besar pengamatan sebelumnya, yang dilakukan dari teleskop berbasis darat dan berbasis ruang angkasa, terbatas hanya untuk mengamati Sgr A* selama beberapa jam saja atau terbatas dalam sensitivitasnya, dan karenanya hanya mendeteksi flare paling terang sesekali," kata Bushouse.