MA Darus Salam – Penelitian terbaru yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Astronomy pada 16 April 2026 mengungkap besarnya energi yang dikeluarkan oleh jet relativistik yang berasal dari sistem lubang hitam biner Cygnus X-1. Tim peneliti dari Curtin University, Perth, Australia berhasil mengukur kekuatan jet tersebut mencapai setara dengan 10.000 kali output total Matahari, sebuah nilai yang menandai terobosan penting dalam pemahaman dinamika lubang hitam dan mekanisme peluncuran jet.
Cygnus X-1, yang terletak sekitar 6.070 tahun cahaya dari Bumi di arah konstelasi Cygnus, telah lama menjadi objek studi utama sejak pertama kali diidentifikasi sebagai sumber sinar-X kuat pada tahun 1964. Sistem ini terdiri dari lubang hitam bermassa sekitar 15 kali massa Matahari yang berpasangan dengan bintang supergiant O9.7 Iab, HDE 226868. Interaksi gravitasi antara kedua objek menghasilkan aliran materi yang jatuh ke dalam horizon peristiwa lubang hitam, sementara sebagian materi tersebut dikeluarkan kembali dalam bentuk jet yang bergerak hampir dengan kecepatan cahaya.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Emily Hart dari Fakultas Fisika Curtin University menggunakan kombinasi observasi multi-frekuensi, termasuk data radio dari Very Large Array (VLA), pengamatan X-ray dari Chandra X-ray Observatory, serta pengukuran spektrum inframerah dari Spitzer Space Telescope. Analisis spektral dan model radiatif yang cermat memungkinkan mereka memperkirakan total daya kinetik jet dengan margin kesalahan kurang dari 10 persen.
- Metode pengukuran: sinkronisasi timing antara fluktuasi X-ray dan respons radio.
- Hasil estimasi daya jet: ~3,8 x 10^38 watt, setara 10.000 kali luminositas total Matahari (3,8 x 10^26 watt).
- Implikasi: jet dapat memengaruhi medium antar bintang di sekitarnya secara signifikan.
Hasil ini menantang asumsi sebelumnya yang memperkirakan bahwa jet biner mikroquasar seperti Cygnus X-1 memiliki daya yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan jet pada galaksi aktif (AGN). Penemuan bahwa jet mikro dapat mencapai skala energi setara dengan jutaan Matahari menunjukkan adanya proses akselerasi partikel yang jauh lebih efisien daripada yang diperkirakan.
Dr. Hart menjelaskan bahwa “kekuatan jet yang kami temukan pada Cygnus X-1 menunjukkan bahwa mekanisme magnetohidrodinamika di sekitar horizon peristiwa dapat mengubah sebagian besar energi akresi menjadi aliran relativistik. Ini memberikan bukti kuat bahwa bahkan lubang hitam berukuran menengah dapat berperan sebagai mesin energi kosmik yang luar biasa.”
Selain aspek energetik, temuan ini juga membuka peluang baru untuk memahami dampak feedback jet pada evolusi galaksi. Jet yang sangat kuat dapat memanaskan atau mengusir gas interstelar, menghambat pembentukan bintang di wilayah sekitar, atau sebaliknya, memicu kompresi gas yang menstimulasi pembentukan bintang baru.
Para peneliti menekankan bahwa pengukuran ini masih bergantung pada model asumsi tentang struktur magnetik dan distribusi partikel di dalam jet. Oleh karena itu, mereka mengusulkan kampanye observasi lanjutan menggunakan interferometer radio sangat tinggi resolusi seperti Event Horizon Telescope (EHT) dan observatorium X-ray masa depan seperti Athena, untuk memetakan secara langsung struktur internal jet Cygnus X-1.
Penelitian ini tidak hanya menambah katalog pengetahuan tentang lubang hitam biner, tetapi juga memperkuat kolaborasi internasional dalam astronomi multi-messenger. Dengan menggabungkan data dari berbagai instrumen, ilmuwan dapat melacak aliran energi dari skala mikroskopik hingga makroskopik, mengungkapkan bagaimana proses fisika ekstrim di sekitar lubang hitam berkontribusi pada dinamika alam semesta secara keseluruhan.
Secara keseluruhan, temuan mengenai jet energi Cygnus X-1 yang setara dengan 10.000 kali energi Matahari menegaskan pentingnya sistem biner mikro sebagai laboratorium alami untuk mempelajari fisika plasma relativistik, magnetohidrodinamika, dan mekanisme peluncuran jet. Hasil ini diharapkan menjadi titik tolak bagi penelitian selanjutnya yang akan memperdalam pemahaman kita tentang peran lubang hitam dalam evolusi kosmik.
