- Pixabay
VIVA – Alam semesta dipenuhi dengan partikel energik seperti sinar X, sinar gamma, dan neutrino. Namun sebagian besar asal partikel kosmik berenergi tinggi ini tetap tidak bisa dijelaskan.
Tim peneliti internasional telah mengusulkan skenario yang menjelaskan bahwa black hole atau lubang hitam mengantuk alias dengan aktivitas rendah bertindak sebagai pabrik utama partikel kosmik berenergi tinggi. Rincian penelitian mereka diterbitkan dalam Jurnal Nature Communications.
Sinar gamma adalah foton berenergi tinggi yang jauh lebih energik daripada cahaya tampak. Satelit luar angkasa telah mendeteksi sinar gamma kosmik dengan energi megaelektron hingga gigaelektron volt, seperti dikutip dari situs News Wise, Rabu, 29 September 2021.
Neutrino adalah partikel subatom yang massanya hampir nol. Mereka jarang berinteraksi dengan materi biasa. Para peneliti di IceCube Neutrino Observatory juga telah mengukur neutrino kosmik berenergi tinggi.
Sinar gamma dan neutrino harus diciptakan oleh akselerator sinar kosmik yang kuat atau lingkungan di sekitarnya. Namun, asal-usul mereka masih belum diketahui. Dipercaya secara luas bahwa lubang hitam supermasif aktif, terutama yang memiliki pancaran kuat, adalah penghasil sinar gamma dan neutrino berenergi tinggi.
Namun, penelitian terbaru telah mengungkapkan bahwa mereka tidak mendapati hasil dari sinar gamma dan neutrino yang diamati dari lubang hitam, menunjukkan bahwa sumber lain diperlukan untuk studi.
Model baru menunjukkan bahwa tidak hanya lubang hitam aktif, tapi juga lubang hitam non-aktif atau yang terlihat mengantuk bertindak sebagai pabrik dari sinar gamma dan neutrino.
Semua galaksi diperkirakan mengandung lubang hitam supermasif di pusatnya. Ketika materi jatuh ke dalam lubang hitam, sejumlah besar energi gravitasi dilepaskan. Proses ini memanaskan gas, kemudian membentuk plasma suhu tinggi.
Suhunya bisa mencapai puluhan miliar derajat Celcius untuk lubang hitam dengan akresi rendah, karena pendinginan yang tidak efisien. Sementara plasma dapat menghasilkan sinar gamma dalam kisaran volt megaelektron.
Lubang hitam mengantuk atau seperti redup itu jumlahnya masih banyak di alam semesta. Tim peneliti menemukan bahwa sinar gamma yang dihasilkan dari lubang hitam supermasif dengan akresi rendah dapat berkontribusi secara signifikan terhadap sinar gamma yang diamati dalam rentang volt megaelektron.
Program pengamatan ini sangat penting untuk mengidentifikasi asal usul partikel energi tinggi kosmik. Peneliti menggunakan skenario sinar gamma dalam kisaran volt megaelektron ke sumber neutrino.
Sebagian besar detektor sinar gamma yang ada tidak disetel untuk mendeteksinya, tetapi eksperimen sinar gamma di masa depan, bersama dengan eksperimen neutrino generasi berikutnya, akan dapat mendeteksi sinyal multipesan.
