Semburan Energi Terbesar di Pusat Bimasakti: Flare Spektakuler 2019

Lubang hitam supermasif di pusat Bimasakti, dengan massa setara 4 juta kali massa Matahari, selalu menarik perhatian para ilmuwan. Selain dikelilingi oleh bintang-bintang yang mengorbitnya, lubang hitam ini juga memiliki piringan akresi—aliran massa gas dan debu yang berputar ke dalam. Pengamatan ke arah pusat galaksi kita sering kali menunjukkan aktivitas berupa semburan energi yang luar biasa, atau yang disebut "flare." Fenomena ini berlangsung dari menit hingga beberapa jam, dan terdeteksi dalam berbagai panjang gelombang, mulai dari radio hingga sinar-X.

Citra panorama 360 degree Bimasakti yang dihasilkan oleh GigaGalaxy Zoom Project. Ini adalah perspektif egde-on Bimasakti jika diamati dari Bumi. Sumber: eso.org.

Namun, apa sebenarnya yang memicu semburan energi sebesar itu? Beberapa teori telah dikemukakan ilmuwan untuk menjelaskan fenomena ini:

• Elektron Non-Termal: Elektron yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi di pusat Bimasakti dapat memancarkan radiasi non-termal seperti Synchrotron dan Compton Scattering, yang bisa memicu flare besar.
• Magnetic Reconnection: Ketika dua garis medan magnet bertabrakan dan terhubung kembali, energi besar dilepaskan dan dapat memanaskan materi di sekitarnya hingga memicu flare. Proses yang sama juga terjadi pada pembentukan aurora di Bumi.
• Peningkatan Aliran Materi: Materi dari piringan akresi yang jatuh ke lubang hitam bisa melepaskan energi yang luar biasa, memicu semburan besar di pusat Bimasakti.

Citra pusat Bimasakti, dikenal sebagai Sagittarius A* (Sgr A*). Gabungan pengamatan sinar X dari Chandra X-ray Observatory dan inframerah dari Hubble Space Telescope. Sumber: nasa.gov.

FLARE TERBESAR YANG PERNAH DIAMATI

Pada Mei 2019, sebuah flare yang sangat terang ditemukan oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Do. Pengamatan dilakukan menggunakan Teleskop Keck II di Hawaii selama empat malam berturut-turut. Hasilnya? Sebuah flare inframerah dengan intensitas yang tak pernah teramati sebelumnya dari pusat Bimasakti.

Flare ini bersinar selama sekitar 2,5 jam dengan kecerlangan puncak mencapai 6 miliJansky (mJy), lebih dari 100 kali lipat lebih terang dari kondisi normal pusat Bimasakti. Sebagai perbandingan, Matahari yang diamati dari Bumi memiliki kecerahan 4 juta Jansky pada frekuensi 10 GHz.

Penelitian Do menyarankan bahwa semburan besar ini mungkin dipicu oleh papasan dekat antara lubang hitam dengan bintang S-02 (2018) serta objek misterius G2 (2014). Materi dari kedua objek ini mungkin ditarik ke lubang hitam dan akhirnya memicu flare spektakuler pada 2019.

Penampakan pusat Bimasakti di Sgr A* dan bintang S-02 yang mengorbit. Diamati oleh instrumen interferometri GRAVITY milik ESO. Sumber: eso.org.

SIAPA PEMICU SEBENARNYA?

Objek-objek yang berdekatan dengan lubang hitam pusat Bimasakti menawarkan petunjuk penting. Salah satunya adalah bintang S-02 yang memiliki orbit sangat dekat, serta objek misterius bernama G2. G2, yang berpapasan dekat dengan lubang hitam pada 2014, menjadi kandidat kuat penyebab flare 2019.

Pada 2021, Lena Murchikova meneliti kehilangan massa dari S-02, G1, dan G2. Ia menghitung selisih waktu papasan dan munculnya flare, serta waktu tempuh materi menuju lubang hitam.

Hasilnya: G2 kemungkinan besar penyebab utama flare 2019. Materinya butuh sekitar 4,9 tahun untuk mencapai lubang hitam—cocok dengan waktu flare tersebut. G1 juga mungkin berperan dengan selisih waktu 18,1 tahun.

Citra pergerakan objek G2 di sekitar lubang hitam pusat Bimasakti (tanda plus merah). Dari kiri ke kanan: posisi pada 2006, 2010, 2012, Febuari 2014, dan September 2014. Diamati oleh Very Large Telescope milik ESO. Sumber: eso.org.

PUSAT BIMASAKTI: TEKA-TEKI YANG MASIH BELUM TERPECAHKAN

Flare 2019 memberikan wawasan baru tentang kompleksitas lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita, tetapi juga meninggalkan banyak pertanyaan. Apakah flare seperti ini terjadi periodik? Apakah selalu terkait dengan objek-objek tertentu? Atau ada mekanisme lain yang belum kita pahami? Penelitian lebih lanjut jelas diperlukan.