Satelit Capella: Inovasi Baru untuk Mengungkap Misteri Lubang Hitam Supermasif

PENELITI di Korea Selatan sedang mengembangkan konstelasi satelit, yang dapat mengungkapkan apa yang terjadi di sekitar lubang hitam supermasif.

Konstelasi yang disebut Capella ini merupakan gagasan dari Profesor Sascha Trippe, seorang ahli astronomi dari Universitas Nasional Seoul. Trippe, yang merupakan ahli dalam bidang lubang hitam, merasa frustrasi dengan keterbatasan instrumen yang ada untuk mengamati lubang hitam. Ia khawatir jika kemajuan teknologi besar tidak segera dilakukan, penelitian mungkin akan mencapai "jalan buntu."

Ketika gambar pertama dari lubang hitam supermasif dipublikasikan pada 2019, hal itu menjadi sensasi. Gambar tersebut menunjukkan cincin yang menyala berbentuk donat, yang mengelilingi titik gelap yang misterius. Ini mengonfirmasi bahwa lubang hitam, titik-titik gravitasi yang sangat kuat hingga cahaya pun tidak dapat lolos darinya, memang ada. 

Baca juga : Sebuah Lubang Hitam Raksasa Mengantuk Ditemukan di Alam Semesta Awal

Pada 2022, gambar lubang hitam di pusat galaksi kita, Bima Sakti, juga diperlihatkan. Meskipun gambar-gambar ini memukau, bagi peneliti seperti Trippe, gambar tersebut masih jauh dari sempurna.

Ketidaksempurnaan ini disebabkan keterbatasan Teleskop Horizon Acara (EHT), jaringan teleskop radio di seluruh dunia yang berfungsi seperti observatorium planet karena teknik interferometri garis dasar sangat panjang.

"Masalahnya adalah bahwa pada setiap waktu tertentu, setiap pasangan antena [EHT] hanya mengukur satu titik dari gambar target," kata Trippe kepada Space.com. 

Baca juga : Media Korea Soroti Rumor Shin Tae-yong Dipecat, Singgung Tekanan di Awal Tahun

"Anda akan mendapatkan gambar yang sebagian besar kosong dan memerlukan banyak pemrosesan. Karena itu, kami kehilangan banyak struktur, karena fitur yang lebih kecil dari ukuran tertentu tidak dapat digambarkan."

Misalnya, para astronom tahu semburan gas panas yang kuat meluncur keluar dari lubang hitam Messier 87 dengan kecepatan cahaya. Namun, semburan ini tidak dapat dilihat dalam gambar terkenal tahun 2019.

Salah satu cara untuk meningkatkan resolusi gambar lubang hitam adalah dengan mengukur emisi sinyal radio yang memiliki frekuensi lebih tinggi dan dengan demikian panjang gelombang yang lebih pendek. Tetapi hal ini tidak mungkin dilakukan dari permukaan Bumi karena uap air yang ada di atmosfer Bumi sebagian besar menyerap sinyal ini.

Baca juga : Perintah Penangkapan Terhadap Presiden Yoon Dinyatakan Legal dan Sah

Teleskop radio pada satelit akan memiliki pandangan tanpa halangan terhadap radiasi jenis ini. Mereka juga akan menyelesaikan dua masalah tambahan. Konstelasi satelit Capella yang dibayangkan oleh Trippe dan rekan-rekannya akan terdiri dari empat satelit yang mengorbit pada ketinggian antara 450 hingga 600 kilometer.

Tidak lagi dibatasi oleh perbatasan planet, jaringan teleskop radio yang mengorbit akan memiliki diameter yang lebih besar daripada EHT di seluruh dunia, sehingga memberikan kualitas gambar yang lebih baik dan resolusi yang lebih tinggi. Saat satelit mengorbit Bumi, berputar beberapa kali sehari, pengukuran mereka tidak akan ada titik kosong, berbeda dengan jaringan teleskop EHT yang berbasis di Bumi.

Trippe mengatakan sistem ini akan membuka jendela yang benar-benar baru untuk mempelajari proses-proses yang terjadi di sekitar horizon peristiwa lubang hitam, batasan dari mana tidak ada yang bisa melarikan diri.

Baca juga : Korsel Hentikan Pencarian Pesawat Jeju Air yang Jatuh

"Kami benar-benar ingin memahami bagaimana jet relativistik terbentuk dari gas yang diterima oleh lubang hitam," kata Trippe. "Tapi itu memerlukan pengamatan dengan resolusi yang saat ini tidak mungkin dan hanya dapat ditangani oleh interferometer radio berbasis ruang seperti konstelasi Capella."

Sistem pengamatan lubang hitam yang mengorbit ini bisa memotret lubang hitam di galaksi terdekat dengan lebih cepat daripada EHT yang berbasis di Bumi dan memberikan perkiraan massa mereka yang lebih akurat. Sistem ini juga akan membantu para peneliti memahami proses yang terjadi di dalam cincin bercahaya yang mengelilingi lubang hitam tersebut, menurut Trippe.

Para ilmuwan sejauh ini belum berusaha menempatkan banyak teleskop radio ke orbit. Karena panjang gelombang sinyal radio yang panjang, antena penerima harus cukup besar dan oleh karena itu tidak mudah diluncurkan ke luar angkasa atau dipasang. Namun dengan kemajuan teknologi, Trippe berpikir observatorium radio yang sederhana sekarang dapat masuk ke dalam satelit seberat 500 kilogram.

"Teknologi sekarang sudah tersedia sehingga kita benar-benar bisa membangun sistem ini dengan ukuran yang cukup kecil dan cukup murah," kata Trippe.

Dia membayangkan bahwa seluruh sistem ini tidak akan memakan biaya lebih dari $500 juta. Administrasi Antariksa Korea yang baru dibentuk tertarik pada proyek ini, kata Trippe, dan akan memutuskan tahun depan tentang pendanaan. Jika semua berjalan lancar, para ilmuwan mungkin bisa lebih banyak mengungkap monster-monster tak terpuaskan di pusat galaksi pada awal tahun 2030-an. (Space/Z-3)