“Detak jantung” aneh lubang hitam memaksa para astronom untuk mempertimbangkan kembali bagaimana benda-benda kosmik berat ini berperilaku.
Pengamatan IGR J17091-3624 — sebuah lubang hitam dalam sistem biner yang berjarak sekitar 28.000 tahun cahaya dari Bumi — dilakukan menggunakan Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) milik NASA. Dijuluki lubang hitam “detak jantung” karena denyutnya yang dramatis dan berirama dalam kecerahannya, objek ini memakan materi yang dicuri dari bintang pendamping . Denyut lubang hitam ini merupakan hasil fluktuasi plasma super panas yang berputar di sekitarnya (juga dikenal sebagai cakram akresi) dan wilayah bagian dalam yang disebut korona, yang dapat mencapai suhu ekstrem dan memancarkan sinar-X yang sangat terang.
IXPE mengukur polarisasi — arah sinar-X lubang hitam — untuk menentukan keselarasan getarannya. Wahana antariksa tersebut mencatat tingkat polarisasi yang mengejutkan sebesar 9,1%, jauh lebih tinggi daripada prediksi model teoretis, menurut pernyataan NASA.
Mempelajari derajat polarisasi memberikan wawasan tentang geometri lubang hitam dan gerakan materi di dekatnya. Biasanya, pembacaan tinggi tersebut menunjukkan korona diamati hampir dari tepi, di mana strukturnya tampak sangat teratur. Namun, pengamatan lain terhadap IGR J17091-3624 tampaknya tidak sesuai dengan gambaran tersebut, sehingga para ilmuwan dihadapkan pada kontradiksi yang membingungkan.
Para astronom menguji dua model berbeda untuk membantu menjelaskan pengamatan terbaru IGR J17091-3624. Model pertama menyatakan bahwa angin kencang dilepaskan dari cakram akresi, menyebarkan sinar-X ke keadaan yang lebih terpolarisasi bahkan tanpa perspektif tepi. Model kedua menunjukkan bahwa korona itu sendiri bergerak keluar dengan kecepatan luar biasa, menyebabkan efek relativistik yang memperkuat polarisasi. Simulasi kedua skenario mereproduksi hasil IXPE, tetapi masing-masing model menantang asumsi lama tentang lingkungan lubang hitam.
“Angin ini merupakan salah satu bagian paling krusial yang hilang untuk memahami pertumbuhan semua jenis lubang hitam,” ujar Maxime Parra, salah satu penulis studi dari Universitas Ehime di Matsuyama, Jepang, dalam pernyataan tersebut. “Para astronom dapat berharap pengamatan di masa mendatang akan menghasilkan pengukuran derajat polarisasi yang lebih mengejutkan.”
Temuan mereka dipublikasikan pada tanggal 27 Mei di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.