Kajian terbaru yang dijalankan oleh penyelidik dari Northwestern University telah mencabar pemahaman konvensional tentang bagaimana lubang hitam supermasif memberi makan. Sebelum ini dipercayai bahawa lubang hitam secara beransur-ansur memakan jirim dalam jangka masa yang lama. Walau bagaimanapun, menggunakan simulasi 3D beresolusi tinggi, para penyelidik mendapati bahawa gergasi kosmik ini secara ganas memutar dan merobek ruang-masa untuk menggunakan bahan pada kadar yang sangat pantas, menyelesaikan satu kitaran makan dalam masa beberapa bulan sahaja.
Pasukan itu menggunakan Summit, salah satu superkomputer terbesar di dunia, untuk menjalankan simulasi 3D yang menyepadukan dinamik gas, medan magnet dan relativiti am. Simulasi ini memberikan pandangan menyeluruh tentang gelagat lubang hitam dan mendedahkan bahawa lubang hitam memutar ruang-masa sekeliling, mengoyakkan cakera pertambahan menjadi sub-cakera dalam dan luar. Lubang hitam kemudian memakan cakera dalam, membenarkan serpihan dari sub-cakera luar mengisi kekosongan.
Proses ini, yang dikenali sebagai "makan-isi-makan-makan," berpotensi menerangkan tingkah laku misteri quasar "berubah rupa". Quasar ialah teras galaksi yang sangat bercahaya yang dikuasakan oleh lubang hitam supermasif. Quasar yang bertukar rupa memaparkan variasi yang pantas dan drastik dalam kecerahannya, sering menghidupkan dan mematikan dalam beberapa bulan hingga beberapa tahun.
Teori sebelumnya bergelut untuk menjelaskan mengapa kawasan dalaman cakera pertambahan hilang dan diisi semula dengan cepat. Walau bagaimanapun, simulasi menunjukkan bahawa apabila sub-cakera dalam dan luar terputus, "kegilaan makan" lubang hitam bermula. Persaingan antara putaran lubang hitam dan geseran dan tekanan di dalam cakera membawa kepada koyak cakera dan menolak cakera dalam ke dalam.
Bertentangan dengan andaian sebelumnya, simulasi juga mendedahkan bahawa cakera pertambahan tidak semestinya sejajar dengan putaran lubang hitam. Sebaliknya, sub-cakera dalam dan luar secara bebas bergoyang pada kelajuan dan sudut yang berbeza. Ubah bentuk keseluruhan cakera pertambahan ini menyebabkan zarah gas berlanggar, mengakibatkan semburan cahaya dan tenaga.
Pemahaman baharu tentang cara lubang hitam supermasif memberi suapan membuka jalan yang menarik untuk siasatan lanjut terhadap entiti kosmik yang penuh teka-teki ini. Ia mencabar teori lama dan memberikan gambaran yang lebih tepat tentang tabiat pemakanan mereka, menawarkan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang mendorong tingkah laku mereka.
Sumber: penyelidik Northwestern University