Kabar Lubang Hitam: Bagaimana Ilmuwan Mulai Memetakan Medan Magnet M87

Pada 2019, para ilmuwan pertama kalinya berhasil menangkap gambar lubang hitam Messier 87 (M87) di pusat galaksi Virgo A. Selama dekade telah terlibat 200 ilmuwan untuk membuktikan Teori Relativitas Umum Einstein yang terkenal itu.

Kini dalam temuan terbarunya, para ilmuwan berhasil mendokumentasikan medan magnet di sekitar lubang hitam itu. Diperkirakan telah mengeluarkan pancaran energi dan materi lebih dari 5.000 tahun cahaya ke luar angkasa.

Lewat laporan yang diterbitkan di The Astrophysical Journal Letters (Vol. 910 No. 1, 24 Maret 2021), para ilmuwan itu mengungkapkan cahaya itu terpolarisasi.

Dalam pengamatannya, gelombang cahaya itu bervibrasi melewati ruang panas bermagnet. Medan magnetnya cukup kuat untuk mendorong materi yang tidak akan jatuh melewati tepi lubang hitam.

Sehingga, materi dan energi yang menyembur keluar dari lubang hitam dan galaksi sekitarnya terlihat seperti lampu sorot.

Temuan ini kemudian direncanakan untuk menjadi bahan pertama pemetaan medan magnet di tepi lubang hitam. Untuk itu, para ilmuwan harus memilih polarisasi dari kumpulan data yang sangat banyak dan abstrak di sekitarnya.

Cahaya yang terpolarisasi di lubang hitam hanyalah sebagian dari keseluruhan cahaya yang mengelilingi lubang hitam. Seluruh cahaya itu diciptakan oleh materi yang bergerak sangat cepat dan saling bergesekan, dan juga menghasilkan energi.

Dalam pengamatan mereka, awalnya cahaya yang nampak hanyalah 1-3% di sekitar lubang hitam yang terpolarisasi. Tetapi ketika fraksi pengamatan diperbesar, ternyata 10% dan 20% dari cincin yang bersinar itu juga terpolarisasi.

Ketika datanya dihitung, cahaya terpolarisasi itu berjalan dalam satu arah 'membengkokan' cahaya dari arah lainnya. Akibatnya, proporsi cahaya terpolarisasi itu tampak rendah.

Pengamatan ini bukanlah hal yang mudah, para peneliti harus bisa memisahkan sinyal medan magnetnya dari eror. Eror itu disebabkan atmosfer Bumi yang juga mengandung sinyal medan magnet lewat pengamatan 11 teleskop berbeda. Eror lainnya pun bisa berasal dari teleskopnya sendiri.

"Menggali sinyal yang relatif lebih lemah dan memperhitungkan kesalahan yang lebih besar adalah upaya yang sangat besar," kata Jason Dexter, salah satu anggota peneliti, dikutip dari Live Science.

"Kami tidak melihat pemetaan dan gambar polarisasi yang sama seperti yang kami harapkan, kalau medan magnetnya hanya melilit lubang hitam agar tidak terseret bersama dengan gas. [Medannya] kuat dikarenakan bisa menahan tarikan arus bersama gas saat berputar di sekitar lubang hitam."

Para ilmuwan menulis dalam laporannya bahwa mereka mencoba mencocokkan jenis bidang yang berbeda dengan data dari Event Horizon Telescop (EHT). Teleskop inilah yang pertama kali mendokumentasikan lubang hitam itu.

Lewat pemetaan awal yang dilakukan kali ini, para ilmuwan berharap bahwa di masa mendatang ada lagi pengamatan lebih lanjut.

Lubang hitam bukanlah benda yang diam dan tak memiliki perubahan, melainkan memiliki fluktuasi dari waktu ke waktu. Hal yang sangat mungkin bila panelitian selanjutnya dapat membangun peta medan magnetnya lebih rinci.

"Ini hasil yang sangat menarik, memahami lebih lanjut soal gambar lubang hitam ini dan sifat fisiknya di balik gambar lubang hitam di M87. Ini hanya permulaan," ujar Dexter.

Jika penelitian untuk M87 di masa nanti bisa dipetekan, Dexter menambahkan, bukanlah hal tidak mungkin juga untuk mencoba EHT mengamati lubang hitam di galaksi Bima Sakti.