Lubang hitam supermasif di pusat galaksi memancarkan radiasi dan angin ultra-cepat ke luar angkasa.(NASA, JPL-Caltech)
SEJAK 1962, ilmuwan dibuat bingung oleh keberadaan sinar kosmik berenergi ultra-tinggi. Partikel misterius dari luar angkasa yang jauh lebih kuat daripada apa pun yang bisa dihasilkan di laboratorium.
Kini, tim peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi Norwegia (NTNU) mengajukan penjelasan baru: angin dari lubang hitam supermasif mungkin menjadi sumbernya.
Partikel dengan Energi Fantastis
Meski namanya “sinar”, sinar kosmik sebenarnya adalah inti atom yang melaju hampir secepat cahaya. Beberapa di antaranya memiliki energi hingga 10²⁰ elektron volt.
“Partikel sekecil ini bisa menyimpan energi setara bola tenis saat dipukul Serena Williams dengan kecepatan 200 kilometer per jam,” jelas Foteini Oikonomou, profesor madya di Departemen Fisika NTNU.
Energi itu bahkan sekitar sejuta kali lebih besar daripada partikel yang diciptakan di Large Hadron Collider. Untungnya, atmosfer Bumi memusnahkan partikel-partikel ini sebelum mencapai permukaan, sehingga tidak berbahaya bagi manusia.
Angin dari Lubang Hitam
Penelitian yang dipimpin oleh doktoral Domenik Ehlert, bersama Oikonomou dan Enrico Peretti dari Université Paris Cité, berfokus pada fenomena angin kosmik yang dihasilkan lubang hitam aktif.
Lubang hitam supermasif biasanya menelan materi dalam jumlah besar, tetapi sebagian kecil justru terlempar keluar dalam bentuk angin yang bisa bergerak hingga setengah kecepatan cahaya.
“Kami menduga angin inilah yang mempercepat partikel hingga mencapai energi luar biasa,” kata Ehlert.
Menurut Peretti, fenomena ini bukan sekadar dramatis. “Angin dari lubang hitam bahkan bisa mencegah pembentukan bintang baru dalam galaksi. Tapi yang lebih mengejutkan, mungkin juga menjadi mesin penggerak partikel kosmik paling ekstrem.” Ujarnya.
Sebelumnya, dugaan asal-usul sinar kosmik ultra-energi mengarah pada ledakan sinar gamma, galaksi pembentuk bintang, atau aliran plasma dari lubang hitam. Namun, menurut Oikonomou, belum ada bukti yang konsisten.
“Semua hipotesis itu masuk akal, tapi tidak ada yang benar-benar cocok dengan data. Karena itu kami mencoba melihat kemungkinan peran angin dari lubang hitam supermasif,” ujarnya.
Apakah hipotesis ini sudah menjadi jawaban final? “Jawaban kami lebih ke arah ‘mungkin’ yang hati-hati,” kata Oikonomou. “Kondisinya sangat cocok untuk percepatan partikel, tapi kami belum bisa membuktikannya secara langsung.”
Langkah Selanjutnya
Meski begitu, model yang dikembangkan tim NTNU mampu menjelaskan detail komposisi kimia partikel kosmik yang sebelumnya tidak bisa diterangkan teori lain.
“Kami berharap dapat menguji model ini melalui eksperimen neutrino dalam beberapa tahun ke depan,” tambah Oikonomou.
Jika terbukti, teka-teki kosmik yang telah membingungkan ilmuwan selama lebih dari enam dekade itu akhirnya mungkin menemukan jawabannya.
Sumber SciTechDaily
