Buat Pertama Kali, Ahli Astronom Mengesan Cahaya Dari Belakang Lubang Hitam, Membuktikan Einstein Betul

Penemuan ini dibuat apabila pasukan saintis yang diketuai oleh Dan Wilkins dari Universiti Stanford di Amerika Syarikat, sedang mengkaji "Corona’' lubang hitam, yang merupakan sumber sinar-X yang terang.

Ahli astronomi mengesan cahaya dari belakang lubang hitam supermasif, terletak di tengah-tengah galaksi lingkaran bernama I Zwicky 1 . Galaksi ini terletak 800 juta tahun cahaya jauhnya dan mengandungi lubang hitam supermasif yang 10 juta kali lebih besar daripada Matahari kita.

Pasukan saintis yang diketuai oleh Dan Wilkins dari Universiti Stanford di Amerika Syarikat sedang mengkaji "Korona’' lubang hitam, yang merupakan sumber sinar-X yang terang. Apabila bahan jatuh ke dalam lubang hitam, ia berputar mengelilingi lubang hitam untuk membentuk cakera yang rata. Bahan dalam cakera itu bergerak dengan sangat pantas, hampir dengan kelajuan cahaya, dan suhu di sana sangat tinggi. Kawasan cakera, berhampiran dengan lubang hitam, mempunyai suhu sekitar berbilion darjah dan menghasilkan sinar-X bertenaga tinggi. Kawasan ini dipanggil Korona lubang hitam.

Kawasan dengan suhu yang sangat tinggi ini menjana medan magnet, yang berpintal menjadi simpulan disebabkan oleh gerakan putaran cepat atau putaran lubang hitam. Apabila medan magnet berpintal ini akhirnya terputus, ia membebaskan banyak tenaga, menghasilkan sinar-X dan menyebar ke ruang angkasa.

Para saintis memerhatikan suar sinar-X ini menggunakan teleskop angkasa XMM-Newton ESA dan NuSTAR NASA . Di sini satu perkara yang menakjubkan berlaku, yang tidak pernah sesekali dijangka oleh saintis. Teleskop mereka menangkap sinar-X yang memantulkan bahan di belakang lubang hitam. Ini mengejutkan kerana cahaya dari belakang lubang hitam akan masuk ke dalam ruang hitam dan tidak akan datang pada bahagian lain lubang hitam itu. Satu-satunya penjelasan tentang fenomena ini ialah Teori Relativiti Umum Einstein, yang mengatakan graviti bukanlah daya misteri tetapi kelengkungan dalam ruang masa.

“Sebarang cahaya yang masuk ke dalam lubang hitam itu tidak akan keluar, jadi kita sepatutnya tidak dapat melihat apa-apa yang ada di belakang lubang hitam itu. Sebab yang dapat kita lihat ialah lubang hitam itu melengkungkan ruang, membengkokkan cahaya dan memutarkan medan magnet di sekelilingnya”

kata Dr. Dan Wilkins, penyelidik di Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology di Stanford University dan SLAC National Accelerator Laboratory.

Sekarang, sampai ke bahagian yang dianggap paling menarik, bagaimana mereka tahu teleskop mereka telah menangkap cahaya yang datang dari belakang lubang hitam? Terdapat dua perkara tentang cahaya itu yang membuatkan saintis membuat kesimpulan bahawa cahaya itu datang dari belakang lubang hitam.

Bahagian yang lebih menarik pula ialah bagaimana mereka mengetahui bahawa mereka juga telah mengesan cahaya dari bahagian jauh lubang hitam. Terdapat dua sebab utama mengapa ahli astronomi berpendapat bahawa cahaya datang dari belakang lubang hitam.

Pertama, sinar-X yang dipancarkan daripada korona mempunyai warna tertentu. Tetapi apabila cahaya ini terpaksa mengelilingi lubang hitam, warnanya akan berubah sedikit. Ahli astronomi menganalisis data mereka dan menemui warna sinar-X yang berbeza. Ini adalah petunjuk pertama bahawa cahaya datang dari belakang lubang hitam.

Kedua, cahaya yang datang dari belakang lohong hitam akan mengambil sedikit masa tambahan untuk sampai kepada kita daripada cahaya yang datang dari bahagian depan lohong hitam. Oleh itu, saintis telah mengesan cahaya datang dari bahagian jauh lubang hitam.

Teori Relativiti Umum Einstein terbukti betul sekali lagi. Cahaya ini boleh memberitahu kita apa yang berlaku di sekitar lubang hitam. Ahli astronomi boleh menggunakan teknik ini untuk mencipta peta 3D bagi persekitaran lohong hitam. Kajian ini diterbitkan dalam jurnal Nature pada 28 Julai 2021.