Nationalgeographic.co.id - Ratusan juta tahun cahaya jauhnya di galaksi nan jauh, sebuah bintang yang mengorbit lubang hitam supermasif sedang tercabik-cabik di bawah tarikan gravitasi lubang hitam yang sangat besar. Saat bintang tercabik-cabik, sisa-sisanya berubah menjadi aliran puing-puing yang menghujani lubang hitam untuk membentuk piringan material yang sangat panas dan sangat terang yang berputar-putar di sekitar lubang hitam. Piringan ini yang disebut sebagai piringan akresi.
Fenomena di mana sebuah bintang dihancurkan oleh lubang hitam supermasif dan memicu suar akresi bercahaya dikenal sebagai peristiwa gangguan pasang surut (TDE), dan diperkirakan bahwa TDE terjadi kira-kira sekali setiap 10.000 hingga 100.000 tahun di galaksi tertentu.
Dengan luminositas yang melebihi seluruh galaksi (miliaran kali lebih terang dari Matahari kita) untuk periode waktu yang singkat (berbulan-bulan hingga bertahun-tahun), peristiwa akresi memungkinkan ahli astrofisika mempelajari lubang hitam supermasif dari jarak kosmologis. Sehingga menyediakan jendela ke wilayah pusat dari galaksi yang diam—atau tidak aktif.
Dengan menyelidiki peristiwa "gravitasi kuat" ini, di mana teori relativitas umum Einstein sangat penting untuk menentukan bagaimana materi berperilaku, TDE menghasilkan informasi tentang salah satu lingkungan paling ekstrem di alam semesta: cakrawala peristiwa (titik tidak dapat kembali) dari lubang hitam.
TDE biasanya "sekali-dan-selesai" karena medan gravitasi ekstrem lubang hitam supermasif menghancurkan bintang. Ini berarti bahwa lubang hitam supermasif memudar kembali ke dalam kegelapan mengikuti suar akresi. Namun, dalam beberapa kasus, inti bintang dengan kepadatan tinggi dapat bertahan dari interaksi gravitasi dengan lubang hitam supermasif, memungkinkannya mengorbit lubang hitam lebih dari satu kali. Para peneliti menyebutnya TDE parsial berulang.
Sebuah tim fisikawan, termasuk penulis utama Thomas Wevers, Rekan dari European Southern Observatory, dan rekan penulis Eric Coughlin, asisten profesor fisika di Universitas Syracuse, dan Dheeraj R. "DJ" Pasham, ilmuwan riset di Institut Kavli untuk Astrofisika MIT dan Space Research, telah mengusulkan model untuk TDE parsial berulang.
Temuan mereka telah diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters dengan judul makalah “Live to Die Another Day: The Rebrightening of AT 2018fyk as a Repeating Partial Tidal Disruption Event.”
Makalah ini menggambarkan penangkapan bintang oleh lubang hitam supermasif, pengupasan materi setiap kali bintang mendekati lubang hitam, dan penundaan antara saat materi dilucuti dan saat dimakan lubang hitam lagi. Pekerjaan tim adalah yang pertama mengembangkan dan menggunakan model terperinci dari TDE parsial berulang untuk menjelaskan pengamatan, membuat prediksi tentang sifat orbit bintang di galaksi jauh, dan memahami proses gangguan pasang surut parsial.
Tim sedang mempelajari TDE yang dikenal sebagai AT2018fyk (AT singkatan dari “Astrophysical Transient''). Bintang itu ditangkap oleh lubang hitam supermasif melalui proses pertukaran yang dikenal sebagai "Hills capture," di mana bintang tersebut awalnya merupakan bagian dari sistem biner (dua bintang yang mengorbit satu sama lain di bawah gaya tarik gravitasi bersama) yang terkoyak oleh medan gravitasi dari lubang hitam. Bintang lain (yang tidak ditangkap) terlontar dari pusat galaksi dengan kecepatan yang sebanding dengan ~ 1.000 km/detik, yang dikenal sebagai bintang hypervelocity.
Baca Juga: Pecah Rekor, Sebuah Lubang Hitam Terdekat dengan Bumi Ditemukan
Baca Juga: Ada Lubang Hitam di Galaksi Kerdil yang Luput dari Pengamatan Kita
Baca Juga: Kejadian Kosmik Baru, Lubang Hitam yang Menelan Bintang Neutron
Setelah terikat ke lubang hitam supermasif, bintang yang menghasilkan emisi dari AT2018fyk telah berulang kali dilucuti dari selubung luarnya setiap kali melewati titik terdekatnya dengan lubang hitam. Lapisan terluar bintang yang terkelupas membentuk piringan akresi terang, yang dapat dipelajari oleh para peneliti menggunakan teleskop Sinar-X dan Ultraviolet/Optik yang mengamati cahaya dari galaksi jauh.
Menurut Wevers, memiliki kesempatan untuk mempelajari TDE parsial memberikan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya tentang keberadaan lubang hitam supermasif dan dinamika orbit bintang di pusat galaksi.
"Sampai sekarang, asumsinya adalah ketika kita melihat akibat dari pertemuan dekat antara bintang dan lubang hitam supermasif, hasilnya akan berakibat fatal bagi bintang tersebut, yaitu bintang tersebut hancur total," katanya. “Tetapi bertentangan dengan semua TDE lain yang kami ketahui, ketika kami mengarahkan teleskop kami ke lokasi yang sama lagi beberapa tahun kemudian, kami menemukan bahwa itu telah kembali terang lagi. Hal ini membuat kami mengusulkan bahwa daripada berakibat fatal, bagian dari bintang selamat dari pertemuan awal dan kembali ke lokasi yang sama untuk dilucuti materialnya sekali lagi, menjelaskan fase pencerahan kembali."
Pertama kali terdeteksi pada tahun 2018, AT2018fyk awalnya dianggap sebagai TDE biasa. Selama kira-kira 600 hari sumber tetap terang dalam sinar-X, tetapi kemudian tiba-tiba menjadi gelap dan tidak terdeteksi—akibat inti sisa bintang kembali ke lubang hitam, jelas fisikawan MIT Dheeraj R. Pasham.
"Ketika inti kembali ke lubang hitam, pada dasarnya mencuri semua gas dari lubang hitam melalui gravitasi dan akibatnya tidak ada materi yang bertambah dan karenanya sistem menjadi gelap," kata Pasham.
“Studi ini menguraikan metodologi untuk memprediksi waktu mengudap berikutnya dari lubang hitam supermasif di galaksi eksternal,” kata Pasham. "Jika Anda memikirkannya, sungguh luar biasa bahwa kita di Bumi dapat menyelaraskan teleskop kita dengan lubang hitam yang berjarak jutaan tahun cahaya untuk memahami bagaimana mereka makan dan tumbuh."