Bintik Putih di Gambar Ini Bukan Bintang atau Galaksi, Tetapi Lubang Hitam

Bintik Putih ini Bukan Galaksi atau Bintang, Tapi Black Hole. Sumber gambar: LOFAR / LOL Survey

Gambar di atas mungkin terlihat seperti gambar langit malam yang cukup normal, tetapi yang Anda lihat jauh lebih istimewa daripada sekadar bintang yang berkilauan. Masing-masing titik putih itu adalah lubang hitam supermasif yang aktif.

Dan masing-masing lubang hitam itu melahap materi di jantung galaksi yang jaraknya jutaan tahun cahaya – begitulah cara mereka dapat ditentukan dengan tepat.

Dirilis pada tahun 2021, gambar ini berisi 25.000 titik seperti itu. Ini adalah peta paling detail hingga saat ini dari lubang hitam pada frekuensi radio rendah, sebuah pencapaian yang membutuhkan waktu bertahun-tahun dan teleskop radio berukuran Eropa untuk disusun.

“Ini adalah hasil kerja bertahun-tahun pada data yang sangat sulit,” jelas astronom Francesco de Gasperin dari Universitas Hamburg di Jerman pada Februari 2021.

"Kami harus menemukan metode baru untuk mengubah sinyal radio menjadi gambar langit."

Ketika mereka hanya nongkrong dan tidak melakukan banyak hal, lubang hitam tidak mengeluarkan radiasi yang dapat dideteksi, membuat mereka lebih sulit ditemukan.

Ketika sebuah lubang hitam secara aktif mengakresi material – menggulungnya dari piringan debu dan gas yang mengelilinginya seperti air yang melingkari selokan – gaya intens yang terlibat menghasilkan radiasi melintasi berbagai panjang gelombang yang dapat kita deteksi melintasi ruang angkasa yang luas.

Apa yang membuat gambar di atas begitu istimewa adalah mencakup panjang gelombang radio ultra-rendah, seperti yang terdeteksi oleh Low Frequency Array ( LOFAR ) di Eropa. Jaringan interferometrik ini terdiri dari sekitar 20.000 antena radio, tersebar di 52 lokasi di seluruh Eropa.

Saat ini, LOFAR adalah satu-satunya jaringan teleskop radio yang mampu melakukan pencitraan beresolusi tinggi dan dalam pada frekuensi di bawah 100 megahertz, menawarkan pemandangan langit yang tiada duanya.

Rilis data ini, mencakup empat persen dari langit utara, adalah yang pertama dari rencana ambisius jaringan untuk mencitrakan seluruh langit utara dalam frekuensi sangat rendah, LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS). Karena berbasis di Bumi, LOFAR memang memiliki rintangan signifikan yang harus diatasi yang tidak mengganggu teleskop berbasis ruang angkasa: ionosfer.

Ini sangat bermasalah untuk gelombang radio frekuensi ultra rendah, yang dapat dipantulkan kembali ke luar angkasa. Pada frekuensi di bawah 5 megahertz, ionosfer buram karena alasan ini.

Frekuensi yang menembus ionosfer dapat bervariasi sesuai dengan kondisi atmosfer. Untuk mengatasi masalah ini, tim menggunakan superkomputer yang menjalankan algoritme untuk mengoreksi interferensi ionosfer setiap empat detik. Selama 256 jam LOFAR menatap langit, itu banyak koreksi.

Inilah yang memberi kami pandangan yang jelas tentang langit frekuensi sangat rendah. “Setelah bertahun-tahun pengembangan perangkat lunak, sungguh luar biasa melihat bahwa ini benar-benar berhasil,” kata astronom Huub Röttgering dari Observatorium Leiden di Belanda.

Sumber ilmiah: Sciencealert dan Astronomy & Astrophysics Journals