Detak Jantung Lubang Hitam: Temuan Baru Mengungkap Mekanisme di Balik Semburan Energi Sinar-X

LUBANG hitam tidak hidup, tetapi ternyata mereka bisa memiliki "detak jantung", jika mereka mengonsumsi gas dalam jumlah besar. Penelitian baru menemukan bagaimana detak jantung itu bekerja.

Ketika lubang hitam berada dalam sistem biner, berbagi orbit dengan bintang lain, mereka dapat menarik gas dari bintang pendamping. Ketika ini terjadi, gas tersebut terkompresi dan memanas hingga suhu yang sangat tinggi, memancarkan sejumlah besar radiasi sinar-X dalam prosesnya. Melalui proses inilah para astronom pertama kali mengidentifikasi lubang hitam dengan kasus terkenal Cygnus X-1, salah satu sumber sinar-X paling terang di langit kita.

Di tengah pesta makan ini, yang bisa berlangsung selama ribuan hingga jutaan tahun, terkadang terjadi ledakan besar. Ini adalah semburan sinar-X mendadak yang disebabkan konsumsi cepat sejumlah besar materi sekaligus.

Baca juga : Apa Jantung Berdebar saat Hamil Normal? Kenali Penyebab dan Cara Mengatasinya

Para astronom telah mempelajari banyak semburan semacam itu selama bertahun-tahun, tetapi pengamatan rinci terhadap semburan ini kadang-kadang mengungkapkan perilaku aneh. Selain semburan secara keseluruhan, ada sedikit variabilitas, yaitu denyut aktivitas yang teratur yang tertanam dalam peristiwa semburan. 

Para astronom menyebut denyut ini sebagai "semburan detak jantung," karena perilakunya mirip dengan sinyal EKG detak jantung manusia dengan kenaikan lambat, penurunan cepat, dan kemudian kembali ke normal.

Tim astronom di Key Laboratory of Particle Astrophysics di Chinese Academy of Sciences di Beijing telah mempelajari semburan detak jantung terbaru dan menggambarkan proses yang mungkin memicu semburan tersebut dalam sebuah makalah yang dipublikasikan di basis data pra-cetak arXiv. Mereka telah mengirimkan penelitian mereka untuk dipublikasikan di The Astrophysical Journal.

Baca juga : Ibu jadi Pilar Utama Menjaga Jantung Keluarga

Semburan yang mereka pelajari berasal dari IGR J17091-3624, sebuah lubang hitam yang berada 28.000 tahun cahaya dari Bumi. Dengan menggunakan data sinar-X yang diambil dengan Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) dan Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) pada tahun 2022, tim menemukan bukti jelas adanya sinyal mirip detak jantung dalam semburan tersebut. 

Dengan mempelajari sifat-sifat rinci dari detak jantung ini, mereka menyimpulkan denyut semacam ini disebabkan interaksi dan ketidakstabilan dalam materi yang mengelilingi lubang hitam.

Saat materi jatuh ke dalam lubang hitam, materi tersebut tidak hanya terkompresi, tetapi juga membentuk cakram tipis yang berputar cepat. Tepi dalam cakram ini miring ke arah cakrawala peristiwa lubang hitam, sementara sisa cakram bersinar dalam radiasi sinar-X. Ini menciptakan situasi yang sangat tidak stabil karena radiasi dari cakram bersaing dengan tarikan gravitasi lubang hitam.

Baca juga : Ciri-Ciri Henti Jantung Mendadak dan Penanganannya

Untuk memicu detak jantung, cakram sementara terfragmentasi, kehilangan kohesi dan mengirimkan gumpalan besar materi ke arah lubang hitam. Ini melepaskan sejumlah besar radiasi, yang memulai denyut detak jantung. 

Radiasi ini kemudian memanaskan gas, yang sementara waktu mencegahnya jatuh ke dalam lubang hitam. Kemudian gas tersebut kembali stabil sebelum proses ini terulang kembali, mempersiapkan panggung untuk detak jantung berikutnya.

Sinyal detak jantung ini sangat langka, hanya dua lubang hitam di antara ratusan yang diketahui telah menunjukkannya, tetapi para peneliti berharap untuk mempelajari lebih banyak lagi, karena mereka memberikan wawasan berharga tentang hubungan antara lubang hitam dan lingkungannya. (Space/Z-3)