Monday, March 14, 2016

Begini Cara Menghitung Tingkat Rotasi Black Hole atau Lubang Hitam

Penjelasan tentang cara menghitung tingkat rotasi black hole atau Lubang hitam. Pelajari artikelnya bersama Lirazan.

lubang hitam atau black hole

Lirazan - Kampanye observasional yang melibatkan lebih dari dua puluh teleskop optik serta teleskop luar angkasa berbasis SWIFT X-Ray milik NASA memungkinkan tim astronomi internasional untuk menghitung tingkat rotasi salah satu lubang hitam atau black hole terbesar yang pernah diketahui di Alam semesta dengan lebih akurat. Tingkat rotasi black hole terbesar yang terhitung ini merupakan sepertiga dari batas maksimum tingkat perputaran berdasarkan hukum relativitas umum. 18 miliar berat massa kekuatan cahaya lubang hitam ini adalah Quasar yang diidentitaskan dengan OJ287 dan terletak 3,5 miliar tahun cahaya dari Bumi. Sumber radio kuasi-bintang atau "quasar" adalah pusat terang dari jarak terjauh galaksi, yang memancarkan radiasi elektro-magnetik dalam jumlah besar karena kikisan materi ke dalam lubang hitam besar mereka.

Quasar ini terletak dekat dengan jalur gerak matahari pada lengkung langit seperti yang terlihat dari Bumi, wilayah dimana sebagian besar pencarian komet dan asteroid dilakukan. Berdasarkan hal itu, pengukuranoptikal fotometri ini sebenarnya sudah mencakup 100 tahun lebih. Data sebuah analisa yang cermat menunjukkan bahwa OJ287 ini memproduksi ledakan optikal kuasi-periodik dalam interval 12 tahun. Data tersebut adalah Data yang diambil pada 1891 dan telah dianalisa. Sedangkan inspeksi lebih dalam terhadap Data terbaru mengungkap adanya puncak ganda dalam ledakan tersebut.

Analisa tersebut digunakan oleh Mauri Valtonen dari University of Turku di Finland dan tim kolaborasinya dalam mengembangkan sebuah model yang membutuhkan Quasar OJ287 untuk menggabungkan dua lubang hitam dengan massa berbeda. Model mereka melibatkan lubang hitam besar dengan disk akresi, sebuah interstellar disk yang terbentuk oleh materi yang jatuh pada sebuah objek seperti black hole, sedangkan blackhole yang relatif lebih kecil hanya berputar disekitarnya. Quasar OJ287 dapat terlihat karena pertambahan lambat materi yang ada dalam disk akresi kedalam blackhole yang lebih besar. Selain itu, lubang hitam kecil melewati disk akresi selama orbitnya, yang menyebabkan bahan disk menjadi panas hingga suhu tinggi. Material yang terpanaskan ini mengalir keluar memisahkan diri dari disk akresi dan kemudian dengan kuat memancarkan radiasi selama beberapa minggu. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya puncak kecerahan, sedangkan puncak ganda timbul akibat orbit yang mengalami ellipticity, lihat gambar ini.

sistem lubang hitam

Model binary black hole OJ287 ini menyiratkan bahwa orbit lubang hitam yang lebih kecil harus berotasi, dan ini berpengaruh untuk perubahan disk akresi, dimana ia berubah dan kapan Waktunya. Efek ini timbul dari teori Relativitas Einstein, dan tingkat presesi bergantung pada dua faktor utama yaitu massa lubang hitam dan tingkat rotasi dari lubang hitam yang lebih besar. Di tahun2010, Valtonen dan timnya menggunakan delapan sistem perhitungan waktu pada ledakkan terang dari OJ287 untuk mengukur tingkat presisi orbit lubang yang lebih kecil dengan lebih tepat. Analisa ini untuk pertama kalinya berhasil mengungkap tingkat rotasi lubang hitam raksasa dengan keakuratan data massa dari dua black hole. Hal ini bisa dilakukan sejak orbit terkecil blackhole bergerak pada posisi tidak seperti biasanya (39 derajat per individual orbit). Model relativitas umum untuk OJ287 juga memprediksi ledakan selajutnya mungkin terjadi pada 25 November 2015, sekaligus menandai ulang tahun ke 100 teori relativitas umum milik Einstein.

Kampanye observasional ini memang bertujuan untuk mengumpulkan Data prediksi itu. Ledakan flare optik diperkirakan dimulai sekitar 18 November 2015, dan mencapai kecerahan maksimum pada 4 Desember 2015 (sudah terjadi). Saat itulah waktu ledakan yang tepat bagi Valtonen dan rekan kerja untuk langsung mengukur tingkat rotasi dari lubang hitam yang lebih besar menjadi sepertiga dari tingkat putaran maksimum yang diperbolehkan dalam hukum relativitas umum. Dengan kata lain, parameter Kerr yang secara akurat diukur menjadi 0,31 itu adalah nilai maksimum yang diizinkan dalam relativitas umum. Sebagai perbandingan, parameter Kerr lubang hitam akhir terkait dengan deteksi langsung pertama kalinya gelombang gravitasi hanya diperkirakan di bawah 0,7.

Pengamatan yang mengarah ke pengukuran perputaran akurat telah dijalankan dengan kolaborasi dari sejumlah teleskop optik di Jepang, Korea Selatan, India, Turki, Yunani, Finlandia, Polandia, Jerman, Inggris, Spanyol, Amerika Serikat, dan Meksiko. Upaya yang dipimpin oleh Staszek Zola dari Polandia juga melibatkan hampir 100 astronom dari negara-negara tersebut. Menariknya, sejumlah astronom amatir yang beroperasi teleskop mereka sendiri juga ikut dilibatkan. Tim Valtonen ini yang mengembangkan dan berkontribusi terhadap model putaran lubang hitam biner berdasarkan cakupan teori astrofisika A. Gopakumar dari TIFR di India dan astronom Italia Stefano Ciprini yang mengumpulkan dan menganalisis data X-ray.

Prediksi terjadinya ledakan optik OJ287 juga memungkinkan tim untuk mengkonfirmasi kehilangan energi orbital pada gelombang gravitasi dalam waktu dua persen dari prediksi relativitas umum ini. Ini memberikan bukti pertama secara langsung untuk keberadaan biner lubang hitam besar yang berputar yang juga memancarkan gelombang gravitasi. Hal ini meningkatkan pemberitaan untuk Pulsar Timing Array yang akan langsung bisa mendeteksi gelombang gravitasi dari sistem tersebut dalam waktu dekat. Selain ledakan optik OJ287 itu membuat kontribusi, hal itu juga sebagai perayaan ulang tahun keseratus relativitas umum yang menambah kegembiraan atas keberhasilan pengamatan langsung pertama dari sinyal gelombang gravitasi sementara oleh LIGO.

Share on Facebook
Share on Twitter
Share on Google+
Tags :

Related : Begini Cara Menghitung Tingkat Rotasi Black Hole atau Lubang Hitam

0 komentar:

Post a Comment