Kekuatan Energi Jet Lubang Hitam Cygnus X-1 adalah 21 Kali Lipat Matahari

Setelah lebih dari enam dekade sejak pertama kali ditemukan, Cygnus X-1, lubang hitam pertama yang pernah dikonfirmasi keberadaannya, terus memberikan kejutan luar biasa bagi dunia astronomi. Dalam penelitian terbaru yang diterbitkan di jurnal Nature Astronomy, para ilmuwan berhasil mengukur keluaran energi dari jet atau pancaran energi lubang hitam ini secara langsung. 

Hasilnya menunjukkan sebuah kekuatan yang masif; jet tersebut bersinar dengan energi yang setara dengan 10.000 matahari dan meluncur keluar pada kecepatan sekitar 540 juta kilometer per jam, atau kira-kira setengah dari kecepatan cahaya.

Mengenal Cygnus X-1 dan Fenomena ‘Tarian Jet’

Cygnus X-1 merupakan lubang hitam yang memiliki massa sekitar 21 kali lipat dari Matahari. Terletak sekitar 7.000 tahun cahaya dari Bumi di rasi bintang Cygnus, lubang hitam ini terkunci dalam orbit biner dengan sebuah bintang super raksasa biru bernama HDE 226868. 

Baca juga : Rahasia 'Tarian Jet' Cygnus X-1, Lubang Hitam Pertama yang Terus Mengejutkan Dunia

Keduanya saling mengelilingi setiap 5,6 hari pada jarak yang sangat dekat, yakni hanya seperlima dari jarak Bumi ke Matahari. Kedekatan ini menciptakan dinamika yang unik, saat lubang hitam melahap lapisan luar bintang pasangannya, ia meluncurkan jet energi yang kemudian harus menembus angin bintang yang sangat kuat dari sang raksasa biru.

Tekanan dari angin bintang tersebut mendorong jet ke samping, menyebabkannya melintir dan membungkuk seiring waktu. Fenomena inilah yang oleh para peneliti disebut sebagai "tarian jet." 

Mengapa Penemuan Ini Penting?

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah membangun simulasi besar tentang alam semesta dengan asumsi tertentu mengenai berapa banyak energi yang dialihkan dari materi yang jatuh ke lubang hitam menjadi jet. Kini, pertanyaan itu terjawab.

Baca juga : Misteri 'Little Red Dots' James Webb, Lubang Hitam atau Cikal Bakal Gugus Bintang?

"Temuan utama dari penelitian ini adalah sekitar 10 persen dari energi yang dilepaskan saat materi jatuh ke arah lubang hitam dibawa pergi oleh jet tersebut," ungkap Dr. Steve Prabu, penulis utama studi tersebut.

Keunggulan dari pengamatan Cygnus X-1 ini adalah kemampuannya memberikan pengukuran instan yang ternyata selaras dengan data jangka panjang. Hal ini memberikan titik acuan yang sangat dibutuhkan untuk memahami bagaimana jet lubang hitam membantu membentuk galaksi dan struktur kosmik yang lebih besar dengan cara mengaduk gas dan membuang energi ke lingkungan sekitarnya.

Selain mengukur kekuatan jet, penelitian ini juga memecahkan perdebatan lama mengenai orientasi lubang hitam tersebut. Data menunjukkan bahwa sumbu jet sangat sejajar dengan orbit biner, dengan batas ketidakselarasan hanya sebesar 8,2 derajat. 

Temuan ini mendukung teori bahwa Cygnus X-1 terbentuk tanpa "tendangan" besar saat bintang asalnya meledak, yang konsisten dengan stabilitas sistem tersebut selama dua dekade pengamatan radio.

Profesor James Miller-Jones, rekan penulis studi tersebut, menjelaskan signifikansi universal dari temuan ini."Karena teori kita menunjukkan bahwa fisika di sekitar lubang hitam sangat mirip, kita sekarang dapat menggunakan pengukuran ini untuk memperkuat pemahaman kita tentang jet, baik itu dari lubang hitam dengan massa 10 atau 10 juta kali massa Matahari." 

Dengan instrumen baru seperti Square Kilometre Array Observatory yang akan segera beroperasi, pengukuran kalibrasi seperti ini akan menjadi kunci dalam memahami bagaimana jutaan lubang hitam di seluruh alam semesta memengaruhi evolusi lingkungan mereka. (Live Science/E-3)