Apakah objek paling berat di alam semesta?

Alam semesta adalah tempat yang besar - sangat besar - dan ia dipenuhi dengan beberapa objek yang sangat hebat. Yang paling berat dari mereka semua adalah lubang hitam dan bintang neutron. Sebenarnya, mereka sangat berat sehingga hampir mustahil untuk membungkus kepala anda ke nombor yang jauh dari skala. Inilah pandangan yang lebih dekat dengan misteri-misteri yang besar ini.

Lubang hitam

Apabila bahan dibungkus ke dalam ruang padat yang tak terhingga, tarikan graviti boleh menjadi sangat kuat sehingga tidak ada yang melarikan diri, termasuk cahaya. Itulah lubang hitam. Para saintis tidak dapat melihat mereka, tetapi mereka dapat melihat kesannya yang besar kepada objek dan benda yang berhampiran. Kesimpulan mereka? Lubang hitam adalah salah satu perkara paling berat di alam semesta.

Terdapat banyak jenis lubang hitam. Paling umum ialah lubang hitam jisim, yang membanggakan tiga hingga 20 kali ganda daripada matahari kita. Itulah yang besar, tetapi para pemukul berat sebenar adalah rakan-rakan supermasif mereka. Raksasa ini boleh berbilion kali lebih besar daripada matahari kita.

Untuk perspektif, matahari beratnya kira-kira 333, 000 kali lebih banyak daripada Bumi (yang sendiri beratnya dianggarkan 13 bilion trilion tan). Melihat cara lain, kira-kira 1.3 juta Bumi boleh muat di dalam matahari.

Para saintis tidak memahami sepenuhnya bagaimana lubang hitam supermasif, tetapi mereka percaya mereka mendiami pusat setiap galaksi, termasuk Bima Sakti kita sendiri. Berikut adalah beberapa supermassive paling besar yang kini dikenali.

1. Lubang hitam di galaksi NGC 4889. Golongan intergalactic yang tidak disebut namanya adalah juara berat berat semasa. Terletak di buruj Coma Berenices kira-kira 300 juta tahun cahaya dari Bumi, ia mempunyai massa 21 bilion kali lebih besar daripada matahari kita. Sebagai perbandingan, lubang hitam supermasif di pusat galaksi Milky Way kami - Sagittarius A * - hanya 3 hingga 4 juta kali lebih besar daripada matahari.

Galaksi elliptical galaksi NGC 4889, yang digambarkan di tengah-tengahnya, mempunyai lubang hitam terbesar supermassive yang diketahui. (Foto: NASA & ESA / Wikimedia Commons)

2. Lubang hitam di quasar OJ 287. Colossus supermassive ini mengintai sekitar 3.5 bilion tahun cahaya jauh dan beratnya pada 18 bilion matahari. Ia adalah sebahagian daripada quasar, sebuah objek seperti bintang yang bercahaya yang terdiri daripada lubang hitam supermasif yang dikelilingi oleh cakera aksionasi bahan dan gas. Oleh kerana bahan ini disedut ke dalam lubang hitam, ia memanaskan, menghasilkan radiasi radiasi yang terang.

Apa yang menjadikan OJ 287 begitu menarik ialah kemunculan cahaya yang tidak biasa, yang berlaku kira-kira setiap 12 tahun. Yang paling baru berlaku pada Disember 2015. Para penyelidik kini percaya lubang hitam supermassive quasar sebenarnya adalah sebahagian daripada sistem binari dengan lubang hitam supermasif kedua yang lebih kecil yang mengorbitnya. Setiap 12 tahun pasangan yang lebih kecil (dianggarkan mempunyai jisim yang sama dengan 100 juta matahari) cukup dekat untuk melompat melalui cakera akretion lubang hitam yang lebih besar dan mencetuskan suar lampu.

3. Lubang hitam di galaksi NGC 1277. Sekitar 250 juta tahun cahaya di dalam pergautan Perseus menetap raksasa angkasa lain yang dianggarkan 17 bilion kali lebih besar daripada matahari kita. Sudah tentu, lubang hitam supermasif ini menyumbang kira-kira 14 peratus daripada jisim galaksinya - nisbah jauh lebih tinggi daripada yang dilihat dalam galaksi yang lebih tipikal. Para penyelidik percaya NGC 1277 mungkin mewakili jenis baru sistem lubang-galaksi hitam.

Tidak dinafikan walaupun lubang hitam supermasif akhirnya akan ditemui. Satu kawasan yang matang untuk penerokaan adalah dalam kelompok galaksi terbesar dan paling bersemangat di alam semesta. Para saintis telah menimbulkan beberapa di kawasan ini dengan massa yang sama dengan 10 bilion matahari.

Bintang neutron

Bintang-bintang yang jauh lebih besar daripada matahari (bersaiz sederhana) menamatkan nyawa mereka dalam letupan supernova. Bergantung kepada berapa besarnya mereka, satu daripada dua perkara berlaku. Yang terbesar dari bintang-bintang ini meletup dari daya graviti yang sangat besar dan menjadi lubang hitam jisim bintang. Bintang yang lebih kecil yang tidak cukup besar untuk runtuh ke dalam lubang hitam akhirnya memampatkan bintang neutron yang padat.

Seksyen salib bintang neutron, salah satu objek paling berat di alam semesta. (Foto: NASA / Wikimedia Commons)

Ini sisa-sisa supernova ultra-kompak mengukur hanya 6 hingga 12 batu diameter (kira-kira saiz bandar kecil) tetapi mempunyai jisim 1.5 matahari. Itu menjadikan mereka salah satu objek yang paling berat di alam semesta. Seperti Andrew Melatos, seorang profesor di University of Melbourne's School of Physics, menyatakan: "Satu sudu teh bintang neutron akan menelan belanja sekitar satu bilion tan." Itulah sama dengan berat 3, 000 Empire State Buildings.

Berikut adalah yang paling berat dari berat:

1. PSR J1614-2230. Terletak 3, 000 tahun cahaya jauhnya, bintang neutron berukuran jumbo itu mempunyai jisim dua matahari terbenam ke dalam ruang saiz pusat kota London. PSR J1614-2230 adalah sebuah pulsar, bintang neutron berputar yang cepat yang memancarkan sinaran radiasi elektromagnetik yang menyapu di langit seperti mercusuar mercusuar. Ini berputar kira-kira 317 kali sesaat. Ramai bintang neutron dipercayai bermula sebagai denyutan tetapi akhirnya perlahan dan berhenti memancarkan gelombang radio. PSR J164-2230 mempunyai pendamping yang mengorbit, bintang kurcaci putih yang terbentuk selepas kejatuhan bintang massa yang kurang daripada 10 kali jisim matahari kita.

2. PSR J0348 + 0432. Hanya 12 batu di seberang, bintang neutron yang sama ini juga merupakan pulsar dengan jisim dua matahari dan mempunyai pendamping kerdil putih yang mengorbit.

Para saintis baru-baru ini melatih pandangan mereka pada perlanggaran dua bintang neutron yang terletak 130 juta tahun cahaya jauh di galaksi NGC 4993. The smash-up, yang digelar kilonova, diperhatikan pada bulan Ogos 2017 dan mungkin menghasilkan bintang neutron yang sangat besar (mungkin yang paling besar pernah diperhatikan) atau lubang hitam.

Ketahui lebih lanjut mengenai perlanggaran dalam video ini.

Artikel Berkaitan