Para ilmuwan telah mencapai terobosan dalam memahami lingkungan kacau di sekitar lubang hitam, dengan menggunakan teleskop balon yang disebut XL-Calibur. Kolaborasi internasional, termasuk para peneliti di Universitas Washington di St. Louis, telah melakukan pengukuran paling tepat terhadap cahaya sinar-X terpolarisasi yang dipancarkan di dekat lubang hitam Cygnus X-1, yang terletak 7.000 tahun cahaya dari Bumi. Data ini memberikan petunjuk penting tentang bagaimana materi jatuh ke dalam lubang hitam dan besarnya energi yang dilepaskan dalam proses tersebut.
Memahami Polarisasi dan Fisika Lubang Hitam
Kunci dari pemahaman baru ini terletak pada pengukuran polarisasi cahaya. Polarisasi mengacu pada arah getaran gelombang cahaya. Dengan menganalisis getaran ini, para ilmuwan dapat menyimpulkan bentuk dan perilaku gas dan material super panas yang mengorbit lubang hitam – kondisi yang mustahil untuk diamati secara langsung.
“Jika kita mencoba menemukan Cyg X-1 di langit, kita akan mencari titik cahaya sinar-X yang sangat kecil,” jelas Ephraim Gau, seorang mahasiswa pascasarjana yang terlibat dalam penelitian tersebut. “Polarisasi berguna untuk mempelajari semua hal yang terjadi di sekitar lubang hitam ketika kita tidak dapat mengambil gambar normal dari Bumi.”
Pendekatan Unik XL-Calibur
XL-Calibur bukanlah teleskop tradisional. Ini adalah instrumen balon ketinggian yang dirancang untuk mengukur polarisasi sinar-X dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Berbeda dengan teleskop berbasis darat, XL-Calibur beroperasi di atas atmosfer bumi, menghindari distorsi yang dapat mengganggu pengukuran presisi. Pengamatan terbaru datang dari penerbangan pada Juli 2024, perjalanan dari Swedia ke Kanada.
Mengapa Ini Penting: Menguji Teori Lubang Hitam
Data yang dikumpulkan dari Cygnus X-1 sangat penting untuk menguji simulasi komputer tingkat lanjut fisika lubang hitam. Para ilmuwan sekarang dapat membandingkan observasi dunia nyata dengan model teoretis, sehingga menyempurnakan pemahaman kita tentang objek kosmik ekstrem ini. Ini bukan hanya tentang keingintahuan teoretis; ini membantu kita memahami hukum dasar yang mengatur alam semesta.
Misi Masa Depan: Memperluas Pencarian
Tim sudah merencanakan misi masa depan. Pada tahun 2027, XL-Calibur akan diluncurkan dari Antartika, menargetkan tambahan lubang hitam dan bintang neutron. Dikombinasikan dengan data dari satelit NASA seperti IXPE, para peneliti yakin mereka akan segera menyelesaikan pertanyaan lama tentang fisika lubang hitam.
“Dikombinasikan dengan data dari satelit NASA seperti IXPE, kami mungkin akan segera memiliki cukup informasi untuk memecahkan pertanyaan lama tentang fisika lubang hitam dalam beberapa tahun ke depan,” kata Henric Krawczynski, peneliti utama proyek tersebut.
Kolaborasi Global
XL-Calibur merupakan hasil kolaborasi internasional besar-besaran, antara lain Washington University di St. Louis, University of New Hampshire, Osaka University, Hiroshima University, ISAS/JAXA, KTH Royal Institute of Technology di Stockholm, dan Goddard Space Flight Center, serta 13 lembaga penelitian tambahan. Upaya kolaboratif ini menggarisbawahi skala upaya ilmiah yang diperlukan untuk menyelidiki misteri seputar lubang hitam.
Pengamatan baru ini mewakili langkah maju yang signifikan dalam penelitian lubang hitam, memberikan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya mengenai kondisi ekstrem di dekat raksasa kosmik ini. Seiring berjalannya proyek, data yang dikumpulkan dari XL-Calibur menjanjikan pemahaman yang lebih mendalam tentang objek-objek paling misterius di alam semesta.
