Dalam temuan yang mengejutkan, para astronom yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA telah menemukan bahwa semburan seperti obor dari lubang hitam supermasif di inti sebuah galaksi besar tampaknya menyebabkan bintang-bintang meletus di sepanjang lintasannya. Bintang-bintang, yang disebut novae, tidak terperangkap di dalam jet, tetapi tampaknya berada di lingkungan berbahaya di dekatnya.
Temuan ini membingungkan para peneliti yang mencari penjelasan. “Kami tidak tahu apa yang terjadi, tapi ini adalah temuan yang sangat menarik,” kata penulis utama Alec Lessing dari Stanford University. “Ini berarti ada sesuatu yang hilang dari pemahaman kita tentang bagaimana jet lubang hitam berinteraksi dengan lingkungannya.”
Sebuah nova meletus dalam sistem bintang ganda di mana bintang normal yang menua dan membengkak menumpahkan hidrogen ke bintang katai putih pendampingnya yang terbakar habis. Ketika katai itu mengisi lapisan permukaan hidrogen sedalam satu mil, lapisan itu meledak seperti bom nuklir raksasa. Katai putih tidak hancur oleh letusan nova, yang mengeluarkan lapisan permukaannya dan kemudian kembali menyedot bahan bakar dari rekannya, dan siklus ledakan nova dimulai dari awal lagi.
Hubble menemukan dua kali lebih banyak nova yang lepas di dekat jet tersebut dibandingkan di tempat lain di galaksi raksasa selama periode waktu yang disurvei. Jet tersebut diluncurkan oleh lubang hitam pusat bermassa 6,5 miliar matahari yang dikelilingi oleh piringan materi yang berputar-putar. Lubang hitam, yang penuh dengan materi yang jatuh, meluncurkan pancaran plasma sepanjang 3.000 tahun cahaya yang melesat melintasi ruang angkasa dengan kecepatan hampir sama dengan kecepatan cahaya. Apa pun yang terperangkap dalam pancaran energik itu akan mendesis. Namun berada di dekat aliran keluarnya tampaknya juga berisiko, menurut temuan baru Hubble.
Penemuan dua kali lebih banyak nova di dekat jet menunjukkan bahwa terdapat dua kali lebih banyak sistem bintang ganda pembentuk nova di dekat jet atau bahwa sistem ini meletus dua kali lebih sering daripada sistem serupa di tempat lain di galaksi.
“Ada sesuatu yang dilakukan jet tersebut terhadap sistem bintang yang berkeliaran di lingkungan sekitarnya. Mungkin jet tersebut entah bagaimana menyebarkan bahan bakar hidrogen ke katai putih, menyebabkan mereka lebih sering meletus,” kata Lessing. “Tetapi tidak jelas apakah itu dorongan fisik. Bisa jadi itu efek dari tekanan cahaya yang memancar dari pancaran tersebut. Ketika Anda mengirimkan hidrogen lebih cepat, Anda akan mengalami letusan lebih cepat. Sesuatu mungkin menggandakan laju perpindahan massa ke katai putih di dekat jet tersebut.” Gagasan lain yang dipertimbangkan para peneliti adalah bahwa jet tersebut memanaskan bintang pendamping katai tersebut, menyebabkannya meluap lebih jauh dan membuang lebih banyak hidrogen ke katai tersebut. Namun, para peneliti menghitung bahwa pemanasan ini tidak cukup besar untuk menimbulkan efek tersebut.
“Kami bukan orang pertama yang mengatakan bahwa sepertinya ada lebih banyak aktivitas yang terjadi di sekitar jet M87,” kata salah satu penyelidik Michael Shara dari American Museum of Natural History di New York City. “Tetapi Hubble telah menunjukkan peningkatan aktivitas ini dengan lebih banyak contoh dan signifikansi statistik dibandingkan sebelumnya.”
Tak lama setelah peluncuran Hubble pada tahun 1990, para astronom menggunakan Faint Object Camera (FOC) generasi pertama untuk mengintip pusat M87 tempat monster lubang hitam bersembunyi. Mereka mencatat bahwa hal-hal tidak biasa terjadi di sekitar lubang hitam. Hampir setiap kali Hubble mengamati, para astronom melihat “peristiwa sementara” kebiruan yang mungkin menjadi bukti munculnya nova seperti kilatan kamera dari paparazzi di dekatnya. Namun pandangan FOC sangat sempit sehingga para astronom Hubble tidak dapat mengalihkan pandangan dari jet tersebut untuk membandingkannya dengan wilayah dekat jet. Selama lebih dari dua dekade, hasilnya tetap menggiurkan secara misterius.
Bukti kuat mengenai pengaruh jet tersebut terhadap bintang-bintang di galaksi induk dikumpulkan selama interval sembilan bulan pengamatan Hubble dengan kamera yang lebih baru dan berpandangan lebih luas untuk menghitung nova yang meletus. Hal ini merupakan tantangan bagi jadwal pengamatan teleskop karena M87 harus dikunjungi kembali tepat setiap lima hari untuk mengambil gambar berikutnya. Menambahkan semua gambar M87 menghasilkan gambar M87 terdalam yang pernah diambil.
Hubble menemukan 94 nova di sepertiga M87 yang dapat dicakup kameranya. “Jet bukanlah satu-satunya hal yang kami lihat – kami melihat keseluruhan galaksi bagian dalam. Setelah Anda merencanakan semua nova yang diketahui di atas M87, Anda tidak memerlukan statistik untuk meyakinkan diri sendiri bahwa terdapat kelebihan nova di sepanjang jet. Ini bukan ilmu roket. Kami membuat penemuan hanya dengan melihat gambarnya. Meskipun kami sangat terkejut, analisis statistik kami terhadap data tersebut mengkonfirmasi apa yang kami lihat dengan jelas,” kata Shara.
Pencapaian ini sepenuhnya berkat kemampuan unik Hubble. Gambar teleskop darat tidak memiliki kejelasan untuk melihat nova jauh di dalam M87. Mereka tidak dapat mendeteksi bintang atau letusan bintang di dekat inti galaksi karena lingkungan lubang hitam terlalu terang. Hanya Hubble yang dapat mendeteksi nova pada latar belakang M87 yang terang.
Novae sangat umum di alam semesta. Satu nova meletus di suatu tempat di M87 setiap hari. Namun karena terdapat setidaknya 100 miliar galaksi di seluruh alam semesta, sekitar 1 juta nova meletus setiap detik di suatu tempat di luar sana.