Pertanyaan: Apa itu lubang hitam supermasif?

Pasase relevan:
text: Bima Sakti (dalam bahasa Inggris Milky Way, yang berasal dari bahasa Latin Via Lactea, diambil lagi dari bahasa Yunani "Γαλαξίας" Galaxias yang berarti "susu") adalah galaksi spiral yang besar termasuk dalam tipe Hubble SBbc dengan total masa sekitar formula_1 massa matahari, yang memiliki 200-400 miliar bintang dengan diameter 100.000 tahun cahaya dan ketebalan 1000 tahun cahaya. Jarak antara matahari dan pusat galaksi diperkirakan 27.700 tahun cahaya. Di dalam galaksi bimasakti terdapat sistem Tata Surya, yang di dalamnya terdapat planet Bumi tempat kita tinggal. Diduga di pusat galaksi bersemayam lubang hitam (EN: "black hole") supermasif. Sagitarius A dianggap sebagai lokasi lubang hitam supermasif ini. Tata surya kita memerlukan waktu 225–250 juta tahun untuk menyelesaikan satu orbit, jadi telah 20–25 kali mengitari pusat galaksi dari sejak saat terbentuknya. Kecepatan orbit tata surya adalah 217 km/d.
title: Bima Sakti

text: Model standar inti aktif galaksi terdiri atas sebuah lubang hitam supermasif pada wilayah inti galaksi, dan piringan akresi yang mengelilingi lubang hitam tersebut. Radiasi dari inti aktif galaksi diakibatkan oleh energi gravitasi materi yang terjatuh dari piringan akresi ke dalam lubang hitam. Kira-kira 10% inti aktif galaksi menghasilkan sepasang semburan berenergi tinggi dengan arah yang berlawanan, yang melontarkan partikel-partikel dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Mekanisme penghasilan semburan ini masih belum dimengerti dengan baik.
Galaksi-galaksi aktif yang memancarkan radiasi tinggi energi dalam bentuk sinar x diklasifikasikan sebagai Galaksi Seyfert atau kuasar, tergantung kecemerlangannya. Dapat juga berupa Blazar yang dipercaya merupakan galaksi aktif yang salah satu semburan relativistis-nya mengarah ke bumi. Ada juga galaksi radio yang memancarkan frekuensi radio dari semburan relativistis.
Sebuah model terpadu dari jenis-jenis galaksi aktif ini menjelaskan bahwa perbedaan tiap jenis didasarkan pada sudut pandang pengamat.
title: Galaksi

text: Pada pusat galaksi ialah bagian inti, semacam tonjolan berbentuk seperti batang; diyakini bahwa terdapat sebuah lubang hitam supermasif di bagian pusat ini. Bagian ini dikelilingi oleh empat lengan utama yang melingkar dari tengah menuju arah luar, dan isinya kaya akan fenomena-fenomena pembentukan bintang, sehingga memuat banyak bintang-bintang muda (metalisitas populasi I). Cakram ini lalu diliputi oleh cincin galaksi yang berisi bintang-bintang yang lebih tua (metalisitas populasi II) dan juga gugusan-gugusan bintang berbentuk bola ("globular"), yaitu semacam kumpulan-kumpulan bintang yang relatif lebih padat.
title: Astronomi

text: Lubang hitam supermasif (dalam bahasa Inggris: Supermassive black hole) adalah jenis lubang hitam terbesar, dengan massa dari ratusan ribu hingga miliaran kali massa matahari. Kebanyakan atau bahkan semua galaksi diperkirakan memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya. Di pusat galaksi Bimasakti diyakini terdapat lubang hitam supermasif Sagittarius A*.
title: Lubang hitam supermasif

text: Lubang hitam supermasif pertama kali dihipotesa oleh Donald Lynden-Bell dan Martin Rees pada tahun 1971 yang beranggapan bahwa pusat galaksi Bimasakti memiliki lubang hitam supermasif. Lubang hitam supermasif di pusat Bimasakti ditemukan pada tanggal 13 dan 15 Februari 1974, oleh astronomer Bruce Balick dan Robert Brown interferometer garis dasar milik Observatorium Astronomi Radio Nasional dan dinamakan Sagittarius A*. Mereka menemukan sumber radio yang memancarkan radiasi sinkrotron, yang ditemukan bersifat padat dan tidak bergerak karena gravitasinya. Oleh karena itu, ini adalah indikasi pertama bahwa terdapat lubang hitam supermasif di bagian inti Bimasakti.
title: Lubang hitam supermasif

text: Galaksi Andromeda (M31) yang berjarak 2,5 juta tahun cahaya, mempunyai lubang hitam supermasif di pusatnya dengan (1,1–2,3) × 10 (110-230 juta) massa matahari, secara signifikan lebih besar daripada yang dimiliki Bimasakti.
title: Lubang hitam supermasif

Pasase lain:
text: Tiap galaksi memiliki jumlah sistem bintang dan gugus bintang yang beragam, demikian juga jenis awan antarbintangnya. Di antara galaksi-galaksi ini tersebar medium antarbintang berupa gas, debu, dan sinar kosmis. Lubang hitam supermasif terdapat di pusat sebagian besar galaksi. Diperkirakan lubang hitam supermasif inilah penyebab utama inti galaksi aktif yang ditemukan pada sebagian galaksi. Galaksi Bima Sakti diketahui memiliki setidaknya satu lubang hitam supermasif.
title: Galaksi

text: Lubang hitam (Inggris: Black hole) adalah bagian dari ruang waktu yang merupakan gravitasi paling kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur. Teori relativitas umum memprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah lubang hitam yang berada di ruang waktu. Di sekitar lubang hitam ada permukaan yang di sebut horizon peristiwa. Objek ini disebut ""hitam"" karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya. Secara teoretis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati. Teori medan kuantum dalam ruang-waktu melengkung memprediksi bahwa horizon peristiwa memancarkan radiasi disekitarnya dengan suhu yang terbatas. Suhu ini berbanding terbalik dengan massa lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati lubang hitam bermassa bintang atau lebih.
title: Lubang hitam

text: Bintang hipercepat (Inggris: "hypervelocity star" atau HVS) adalah bintang yang bergerak dengan kecepatan ekstrem (lebih dari 1000 km/detik). Bintang-bintang ini dihasilkan oleh sebuah perjumpaan "(encounter)" dinamik antara bintang ganda dekat dengan lubang hitam di Pusat Galaksi kita. Keberadaan bintang jenis ini pertama kali diformulasikan oleh Jack Hills (1988) sebagai sebuah simulasi teoritik.
Bila sebuah sistem bintang ganda dekat bergerak mendekati sebuah lubang hitam, maka bintang yang satu akan ditarik mengorbit lubang hitam tersebut sementara energi bintang ganda tersebut akan ditransfer ke bintang yang satu. Akibat dari tambahan energi kinetik ini, bintang ini memperoleh tambahan kecepatan dan terlontar dengan kecepatan yang amat tinggi. Hills menamakan bintang jenis ini "Hypervelocity Star (HVS)" atau Bintang Hipercepat. Tidak ada mekanisme lain yang diketahui dapat melontarkan bintang dari Pusat Galaksi dengan kecepatan sangat tinggi seperti skenario yang diformulasikan oleh Hills, oleh karena itu bila Bintang Hipercepat benar-benar ada, maka ini akan menjadi bukti adanya lubang hitam masif di Pusat Galaksi kita. Namun peristiwa pelontaran ini sangatlah langka. Hills menghitung hanya ada 1 bintang hipercepat dengan kecepatan di atas 1400 km/detik yang dilontarkan dari Pusat Galaksi kita setiap 1000 tahun. Kemungkinan hanya ada 6000 bintang hipercepat di dalam Galaksi kita.
title: Bintang hipercepat

text: Dalam laboratorium, benda yang paling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari sebuah lubang kecil pada sebuah rongga. Cahaya apa pun yang memasuki lubang ini akan dipantulkan dan energinya diserap oleh dinding-dinding rongga berulang kali, tanpa memedulikan bahan dinding dan panjang gelombang radiasi yang masuk (selama panjang gelombang tersebut lebih kecil dibandingkan dengan diameter lubang). Lubang ini (bukan rongganya) adalah pendekatan dari sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan, spektrum yang dipancarkan lubang akan merupakan spektrum kontinu dan tidak bergantung pada bahan pembuat rongga. Pancaran radiasinya mengikuti suatu kurva umum (lihat gambar). Berdasarkan hukum radiasi termal dari Kirchhoff kurva ini hanya bergantung pada suhu dinding rongga, dan setiap benda hitam akan mengikuti kurva ini.
title: Benda hitam

text: Karena jaraknya yang amat jauh, identifikasi sumbernya sangat sulit dilakukan, Hubungan antara SSG tipe panjang dengan supernova dan fakta bahwa galaksi induknya adalah tempat permbentukan bintang yang cepat memberikan bukti kuat bahwa SSG tipe panjang berhubungan dengan bintang masif. Mekanisme yang paling banyak disetujui tentang SSG tipe panjang adalah model kolapsar, dimana inti dari bintang masif yang berotasi cepat meledak menjadi lubang hitam di akhir hidupnya karena kehabisan bahan bakar sehingga energi radiasi ke luar tidak dapat menyeimbangkan energi gravitasi yang menuju ke dalam. Materi bintang tertarik ke pusat lubang hitam, dicabik-cabik sambil diputar dengan cepat menjadi piringan akresi berdensitas tinggi. Hujan material ini menyebabkan lubang hitam menembakkan jet berupa sinar gamma dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya di sumbu rotasinya.
title: Semburan sinar gamma

text: Sinar ultraungu dan teleskop sinar x dapat digunakan untuk mengamati fenomena tinggi energi galaksi. Sebuah suar ultraungu teramati ketika sebuah bintang di galaksi yang jauh tercabik-cabik akibat gaya pasang surut gravitasi sebuah lubang hitam. Distribusi gas panas dalam gugus galaksi dapat dipetakan dengan menggunakan sinar x. Keberadaan lubang hitam supermasif pada inti galaksi juga dibuktikan dengan astronomi sinar x.
title: Galaksi

text: Pada akhir 1970-an, Hawking diangkat sebagai Guru Besar Matematika Lucasian di Universitas Cambridge. Kuliah pertamanya dalam kapasitasnya sebagai guru besar berjudul "Is the End in Sight for Theoretical Physics". Ia mengusulkan Supergravitasi N=8 sebagai teori utama untuk menyelesaikan berbagai persoalan besar yang dipelajari fisikawan. Pengangkatannya bertepatan dengan masalah kesehatan yang memaksanya dirawat di rumah. Pada saat yang sama, ia juga mengubah pendekatannya terhadap fisika. Ia semakin intuitif dan spekulatif dan tidak lagi menuntut bukti matematis. "Bagi saya, lebih baik benar daripada cermat", kata Hawking kepada Kip Thorne. Pada tahun 1981, ia berpendapat bahwa informasi di lubang hitam tidak dapat diselamatkan apabila lubang hitam menghilang. Paradoks informasi ini melanggar dasar mekanika kuantum dan memicu perdebatan yang menahun, termasuk "Perang Lubang Hitam" dengan Leonard Susskind dan Gerard 't Hooft.
title: Stephen Hawking

text: Para astronom yakin bahwa Galaksi Bimasakti mempunyai lubang hitam supermasif di pusatnya, 26,000 tahun cahaya dari Tata Surya, di daerah bernama Sagittarius A* karena:
title: Lubang hitam supermasif