Lubang Hitam Supermasif Akan Bertabrakan dengan Bima Sakti

Jakarta -

Ilmuwan memperkirakan, tabrakan Bima Sakti dengan black hole atau lubang hitam supermasif mungkin lebih dekat dari yang kita duga.

Tersembunyi jauh di dalam galaksi kerdil Awan Magellan Besar yang mengorbit Bima Sakti dalam lingkaran yang semakin rapat, tanda-tanda objek tak kasat mata yang sangat besar dengan massa sekitar 600.000 kali massa Matahari telah terdeteksi.

Karena Awan Magellan Besar suatu hari nanti akan bertabrakan dengan galaksi kita sendiri, itu berarti lubang hitam juga ditakdirkan untuk menabrak.

Yang lebih menarik lagi adalah, lubang hitam tersebut jatuh ke dalam rezim massa yang jarang terlihat, di bawah satu juta kali massa Matahari. Jika keberadaannya dapat dikonfirmasi, hal itu memberi kita titik data baru untuk memahami bagaimana lubang hitam tumbuh dari massa seukuran bintang menjadi monster besar yang setara dengan tidak hanya jutaan, tetapi miliaran massa Matahari.

Penemuan ini, yang dipimpin oleh astrofisikawan Jiwon Jesse Han dari Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), telah diserahkan ke The Astrophysical Journal, dan saat ini tersedia di server pracetak arXiv seperti dilihat detikINET, Jumat (21/2/2025).

Lubang hitam sebenarnya cukup sulit dikenali. Kecuali jika lubang hitam secara aktif menyedot materi, sebuah proses yang menghasilkan cahaya yang menyala-nyala saat materi tersebut menjadi sangat panas karena gesekan dan gravitasi, lubang hitam tidak memancarkan radiasi yang dapat kita deteksi.

Itu berarti para ilmuwan harus bersikap cerdik, dan salah satu trik mereka adalah mencari bintang yang bergerak dengan cara yang tidak dapat dijelaskan dengan cara lain.

Metode utama untuk melakukan ini adalah dengan mengukur orbit yang tidak biasa. Dengan mempelajari orbit di pusat Bima Sakti secara saksama, misalnya, para astronom mengonfirmasi keberadaan dan massa Sagitarius A*, lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti (sekitar 4,3 juta massa Matahari).

Namun, Han dan rekan-rekannya tidak mencari orbit. Sebaliknya, penelitian mereka difokuskan pada jenis gerakan bintang lainnya: bintang hiperkecepatan, objek anomali yang bergerak jauh lebih cepat daripada kecepatan rata-rata bintang lain di galaksi mereka. Saking cepatnya, mereka bahkan dapat menerobos ruang antargalaksi.

Ada sejumlah bintang pemberani ini yang melesat melalui halo galaksi, tujuannya tidak diketahui. Cara bintang-bintang ini dipercepat membawa para peneliti pada gagasan bahwa mereka mungkin membawa kita ke lubang hitam tersembunyi.

Tendangan percepatan itu dikenal sebagai mekanisme Hills, interaksi tiga benda antara lubang hitam dan dua bintang. Akhirnya, tarian gravitasi akan menyebabkan anggota triplet ini terlempar dengan kuat melintasi ruang angkasa pada hiperkecepatan.

Teleskop antariksa Gaia yang baru saja dipensiunkan, menghabiskan beberapa tahun di luar angkasa untuk memetakan objek-objek Bima Sakti, termasuk posisi mereka dalam ruang tiga dimensi, serta gerakan dan kecepatannya.

Berbekal data Gaia, para peneliti membuat analisis baru terhadap 21 bintang hipercepat di halo luar galaksi yang konsisten dengan mekanisme Hills. Semua bintang ini adalah subtipe B, besar dan panas, dengan umur yang relatif pendek, yang berarti perjalanan kecepatan tinggi mereka melalui ruang angkasa juga pasti relatif pendek.

Analisis ini melibatkan pelacakan kembali kecepatan dan gerakan bintang ke titik asal mereka, dengan hati-hati mengatur skenario percepatan lain yang memungkinkan. Mereka dapat dengan yakin melacak 16 bintang. Tujuh di antaranya berasal dari dekat Sgr A*, di pusat Bima Sakti.

Namun, sembilan bintang yang tersisa tampaknya berasal dari Awan Magellan Besar. Bersama-sama, mereka menyarankan ejeksi melalui Mekanisme Hills oleh sebuah objek yang beratnya sekitar 600 ribu massa Matahari, sebuah lubang hitam tersembunyi mengintai di dalamnya.

Awan Magellan Besar saat ini mengorbit Bima Sakti pada jarak sekitar 160 ribu tahun cahaya. Jatuhnya yang panjang dan lambat ke galaksi kita bukanlah hal yang mudah, perkiraan terbaru menyebutkan pertemuan itu terjadi sekitar 2 miliar tahun lagi.

Setelah kedua galaksi itu bergabung, lubang supermasif di Awan Magellan Besar, jika ada lubang hitam, akan menuju ke pusat galaksi, di mana ia akhirnya, setelah lebih dari ribuan tahun, akan bergabung dengan Sgr A* untuk membuat lubang hitam yang lebih besar.

Para astronom percaya bahwa ini adalah salah satu cara lubang hitam dapat tumbuh dari ukuran yang relatif kecil menjadi lebih besar. Akan sangat luar biasa untuk melihat proses itu berlangsung perlahan, tepat di sini di galaksi kita sendiri, bahkan jika kita sudah tidak ada untuk melihat akhirnya.

Tim berharap, penelitian mendatang akan membantu mereka mengonfirmasi keberadaan dan menentukan sifat-sifat penemuan baru mereka yang menarik.

(rns/rns)