Terungkap! Gambar Lubang Hitam Supermasif Sgr A* di Pusat Galaksi

Data EHT mengungkap tampilan donat pada gambar lubang hitam supermasif Sgr A* di pusat galaksi kita mungkin sebagian merupakan artefak dari metode penggabungan data. (Miyoshi et al)

SEPERTI apa sebenarnya lubang hitam supermasif yang bersembunyi di pusat galaksi kita? Pertanyaan ini tampak sederhana, namun jawabannya tidak mudah diperoleh. 

Lubang hitam lokal kita, yang bernama Sgr A* (singkatan dari Sagittarius A*), berjarak hanya 26.000 tahun cahaya dari Bumi, namun sangat sulit diabadikan karena materi di sekitarnya bergerak hampir secepat cahaya. Namun, setelah bertahun-tahun berusaha, para ilmuwan dari proyek Event Horizon Telescope (EHT) berhasil mengambil gambar pada 2022. Siluet lubang hitam ini muncul seperti donat jingga yang samar.

Namun, analisis independen dari data EHT menunjukkan tampilan seperti donat tersebut mungkin sebagian merupakan artefak dari metode penggabungan data. Temuan ini berasal dari tim ilmuwan di Observatorium Astronomi Nasional Jepang (NAOJ).

Struktur cincin tersebut sebenarnya menunjukkan gelombang radio intens yang terpancar dari cakram gas yang berputar di sekitar lubang hitam, yang dikenal sebagai "cakram akresi." Para peneliti berpendapat bahwa struktur ini mungkin sebenarnya lebih memanjang dibandingkan tampilan aslinya.

“Tidak ada teleskop yang dapat menangkap gambar astronomi dengan sempurna,” ujar Makoto Miyoshi dari NAOJ, yang memimpin analisis terbaru data EHT. "Kami berhipotesis gambar cincin ini muncul akibat kesalahan dalam analisis gambar EHT, dan sebagian adalah artefak, bukan struktur astronomi yang sesungguhnya."

Hingga saat ini, konsorsium EHT yang melibatkan lebih dari 400 peneliti dari 13 institusi internasional, termasuk NAOJ, belum memberikan pernyataan resmi terkait temuan ini. Dengan hanya menggunakan delapan teleskop di enam lokasi, ada banyak celah dalam data yang dikumpulkan EHT. Katie Bouman, asisten profesor di California Institute of Technology, menggambarkan keterbatasan data ini seperti “mendengarkan lagu dari piano yang kehilangan banyak tuts."

Proyek EHT mencetak sejarah pada 2019 dengan mengungkapkan gambar lubang hitam pertama, sebuah terobosan teknologi yang memperlihatkan siluet objek kosmik raksasa di pusat galaksi M87. Sementara itu, Sgr A* lebih sulit diabadikan karena memiliki massa 1.600 kali lebih kecil dibandingkan lubang hitam di M87, menyebabkan materi di sekitarnya bergerak lebih cepat.

“Seperti balita yang tidak bisa diam saat difoto,” kata Bouman dalam pernyataan 2022, menggambarkan tantangan besar untuk mengabadikan Sgr A*. Tantangan lainnya datang dari awan debu dan gas tebal yang melayang antara Bumi dan Pusat Galaksi yang mengganggu sinyal radio dari Sgr A*. 

Untuk mengatasi hal ini, tim EHT menggunakan algoritma komputer khusus yang mengisi celah data dan merekonstruksi gambar sebelum sinyal terganggu oleh gas yang bergejolak.

“Setiap algoritma memiliki cara berbeda untuk menentukan gambar mana yang paling mungkin,” kata Bouman. "Ibaratnya kita menyewa Sherlock Holmes, Hercule Poirot, Jane Marple, dan Jules Maigret secara bersamaan untuk melihat kesimpulan mereka." 

Sebagian besar simulasi komputer dari ribuan gambar menunjukkan cincin cahaya terang seukuran orbit Merkurius, yang sesuai dengan prediksi teori relativitas umum Albert Einstein.

Dalam studi baru ini, Miyoshi dan timnya menyatakan bahwa struktur seperti cincin adalah artefak yang disebabkan oleh fungsi sebaran titik (PSF), yaitu cara sistem pencitraan mengukur tingkat keburaman yang diakibatkan oleh celah data. 

Para peneliti menggunakan metode analisis “tradisional” pada data EHT yang berbeda dari metode analisis asli EHT. Hasilnya menunjukkan cakram akresi sedikit memanjang dari arah timur ke barat, dan bagian timur cakram tampak lebih terang, yang mereka tafsirkan sebagai Doppler boost, menandakan bagian tersebut bergerak mendekat ke arah kita.

"Kami pikir penampilan ini berarti cakram akresi di sekitar lubang hitam berputar dengan kecepatan sekitar 60% kecepatan cahaya," jelas Miyoshi.

Untuk saat ini, baik tampilan cincin maupun tampilan memanjang masih bisa benar. Para astronom berharap pembaruan teknologi teleskop mendatang akan memungkinkan pencitraan yang lebih rinci, sehingga memberikan pemahaman yang lebih baik tentang wilayah di sekitar Sgr A* dan lubang hitam lainnya. (space/Z-3)