Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah memberikan para astronom pengamatan inframerah-tengah yang belum pernah terjadi sebelumnya terhadap Sagitarius A (Sgr A ), lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita. Wawasan baru ini membantu para ilmuwan mengungkap misteri di balik nyala api yang dipancarkan raksasa kosmik ini, dan semakin memperjelas peran medan magnet dalam membentuk materi di sekitar lubang hitam.
Menjembatani Kesenjangan dalam Pengamatan Lubang Hitam
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mempelajari semburan lubang hitam di berbagai panjang gelombang – inframerah-dekat, radio, dan lainnya – yang masing-masing menawarkan perspektif unik mengenai peristiwa energik ini. Masalahnya adalah ada bagian yang hilang: data inframerah-tengah. Kesenjangan ini menghambat pemahaman menyeluruh tentang bagaimana suar berevolusi dan mekanisme yang mendorongnya. Pengamatan JWST, yang pertama kali terungkap pada Januari 2025, mengisi kekosongan ini, menghubungkan panjang gelombang inframerah dan radio dengan data inframerah tengah yang penting.
Menurut Sebastiano von Fellenberg dari Max Planck Institute for Radio Astronomy, “Data inframerah-tengah sangat menarik, karena, berkat data JWST yang baru, kita dapat menutup kesenjangan antara rezim radio dan inframerah dekat, yang selama ini merupakan ‘lubang menganga’ dalam spektrum Sgr A*.” Terobosan ini menegaskan flare terjadi pada spektrum inframerah tengah, yang tidak selalu konsisten dengan pengamatan radio.
Analisis Multi-Panjang Gelombang Secara Simultan
Kemampuan JWST memungkinkan tim untuk mengamati lubang hitam pada empat panjang gelombang berbeda secara bersamaan dengan satu instrumen. Hal ini memungkinkan mereka mengukur indeks spektral inframerah-tengah, sebuah langkah penting dalam memahami dinamika suar.
Kunci dari analisis ini terletak pada perilaku elektron berkecepatan tinggi di sekitar lubang hitam. Saat berputar di sepanjang garis medan magnet, elektron-elektron ini memancarkan radiasi sinkrotron – produk sampingan dari penyambungan kembali magnet dan pelepasan energi. Pengamatan baru mengkonfirmasi proses yang disebut “pendinginan sinkrotron,” di mana elektron-elektron ini kehilangan energi, memicu emisi inframerah-tengah yang diamati.
Mengukur Kekuatan Medan Magnet
Konfirmasi ini penting karena memungkinkan pengukuran kekuatan medan magnet di sekitar Sgr A* secara independen. Pengukuran sebelumnya bergantung pada parameter lain, seperti kerapatan elektron, sehingga kurang presisi. Von Fellenberg menjelaskan bahwa metode baru ini “cukup ‘bersih’ karena tidak banyak asumsi yang harus dimasukkan dalam pengukuran,” sehingga memberikan data berharga untuk model teoritis yang selama ini kurang dibatasi dalam hal ini.
Fakta bahwa kekuatan medan magnet sangat penting untuk memahami fungsi lubang hitam menjadikan penemuan ini sebuah langkah maju dalam astrofisika.
Pentingnya Observasi Berbasis Luar Angkasa
Pengamatan ini tidak akan mungkin terjadi tanpa JWST. Atmosfer mengganggu pengamatan inframerah tengah berbasis darat, dan Instrumen Inframerah Tengah (MIRI) teleskop, yang beroperasi dalam mode Spektrometer Resolusi Menengah (MRS), memberikan sensitivitas dan cakupan panjang gelombang yang diperlukan untuk mengukur indeks spektral.
Seperti yang dikatakan von Fellenberg, “Untuk mendapatkan sensitivitas tinggi pada inframerah-tengah, seseorang perlu pergi ke luar angkasa… Selain itu, instrumen MIRI/MRS adalah instrumen pertama yang memberikan cakupan panjang gelombang yang begitu luas untuk Sgr A*, yang merupakan prasyarat untuk mengukur indeks spektral, jadi ini benar-benar sebuah pukulan ganda!”
Kesimpulannya, pengamatan inframerah-tengah Sagitarius A* yang dilakukan JWST memberikan data baru yang penting tentang dinamika suar lubang hitam, sehingga memungkinkan para ilmuwan mengukur kekuatan medan magnet dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Terobosan ini merupakan bukti kekuatan teleskop berbasis ruang angkasa dan akan menyempurnakan pemahaman kita tentang objek-objek kosmik yang penuh teka-teki ini.
