Oleh: Dr. Mohd Faudzi Umar
Pensyarah Fizik
Universiti Pendidikan Sultan Idris
Sekumpulan saintis daripada kerjasama EHT (Event Horizon Telescope Collaboration) telah berjaya merakam imej lohong hitam yang terletak di pusat galaksi kita, iaitu Bima Sakti. Pencapaian tersebut telah diumumkan secara rasmi dalam persidangan media NSF (National Science Foundation, United States of America), dan boleh ditonton secara langsung dalam YouTube live [1]. Saintis yang hadir dalam majlis tersebut ialah Feryal Ozeldari Universiti Arizona, Vincent Fishdari MIT, Katie Bouman dari Caltech dan Michael Johnson dari Universiti Harvard. Walau bagaimanapun, pencapaian tersebut adalah hasil kerjasama 300 penyelidik daripada 80 institut penyelidikan yang melibatkan lapan buah teleskop radio yang berbeza. Dr. Juan Carlos, seorang pensyarah Jabatan Fizik, Universiti Malaya juga turut terlibat dalam kerjasama ini.
Imej tersebut menunjukkan struktur berlingkar seumpama cincin. Cincin ini menandakan sempadan lohong hitam iaitu ufuk peristiwanya (event horizon). Di dalam ufuk peristiwa, cahaya akan diperangkap oleh daya tarikan graviti lohong hitam. Di luar ufuk peristiwa pula, cahaya akan dibengkokkan oleh daya tarikan graviti lohong hitam. Cincin tersebut turut menghasilkan plasma panas yang dianggarkan mencapai suhu 10 ribu juta Kelvin.
Sebelum ini, ETH telah berjaya merakam imej satu lagi lohong hitam supermasif pada tahun 2019 iaitu lohong hitam supermasif M87* [2]. Meskipun kedua-dua lohong hitam ini berbeza jisimnya, namun imej kedua-duanya menunjukkan corak yang konsisten. Ini bermaksud Teori Kerelatifan Am Einstein kekal sah dalam memerihalkan jasad bergraviti tinggi seperti lohong hitam supermasif.
Seterusnya, Fish membentangkan langkah-langkah bagaimana imej Sgr A* telah dirakam menggunakan lapan buah teleskop radio yang terletak di serata pelusuk dunia, termasuklah di benua Antartika (kutub selatan). Setiap teleskop radio merakamkan data menggunakan perakam berkelajuan tinggi iaitu berkadar 4GBs. Imej-imej yang sangat banyak telah diambil pada tahun 2017 dengan jumlah data sebanyak 6TB (Terabyte). Data tersebut diproses menggunakan superkomputer.
Usaha merakamkan imej Sgr A* lebih sulit dan mencabar berbanding M87* kerana tabii Sgr A* berubah dalam tempoh masa beberapa minit jika dibandingkan dengan M87* yang berubah dalam tempoh masa beberapa hari. Bouman pula menjelaskan bagaimana imej akhir telah dijana. Memandangkan tabii Sgr A* berubah-ubah dengan cepat, maka teknik merakam imej perlu dimantapkan dengan algoritma berkomputer yang maju. Bouman memaklumkan terdapat 10 ribu imej diperolehi melalui pelbagai kaedah. Imej-imej tersebut menunjukkan kelainan kecil, namun kesemuanya konsisten dengan ramalan teori. Imej-imej yang terhasil menerusi kaedah pengimejan berkomputer (computational imaging) boleh dibahagikan kepada empat gugusan (Rajah 3). Tiga daripada empat gugusan tersebut menampilkan imej yang memiliki cincin. Imej muktamad lohong hitam yang dihasilkan menunjukkan struktur cincin bersaiz 51.8±2.3 mikrosaat arka (mikroarcseconds). Sebagai perbandingan, Bulan penuh bersaiz 1860 saat arka di langit, iaitu kira-kira 36 juta kali lebih besar.
Pembentang terakhir pula adalah seorang ahli astrofizik dari Universiti Harvard, iaitu Johnson. Beliau mengupas imej muktamad dari segi teori astrofizik, malahan memaklumkan bahawa saiz “bayang-bayang” lohong hitam tersebut secocok dengan ramalan Teori Kerelatifan Am Einstein (Rajah 4). Katanya lagi, meskipun penemuan M87* adalah sesuatu yang menggemparkan, namun penemuan Sgr A* adalah sesuatu yang mengukuhkan keyakinan kerana imej Sgr A* ini konsisten dengan imej M87*. Kedua-duanya imej ini pula konsisten dengan ramalan teori. Ini bererti kita sudah memiliki gambaran visual yang meyakinkan mengenai rupa lohong hitam. Ini akan menyuluh jalan-jalan penyelidikan selanjutnya ke atas sifat, evolusi dan kepentingan lohong hitam dalam alam semesta.
Rujukan
Artikel Lain
