Ada Ribuan Lubang Hitam di Pusat Galaksi Bimasakti

Ilustrasi. Kredit: Universitas Columbia

Info Astronomy - Tidak hanya ada satu lubang hitam di pusat galaksi Bimasakti, baru-baru ini sekelompok astronom telah menemukan selusin lubang hitam lain berkerumun di sekitar lubang hitam supermasif Sagitarius A*.

Tidak berhenti sampai di situ, hasil penelitian ini juga menjadi sebuah petunjuk baru dari kemungkinan adanya lubang hitam dalam jumlah yang sangat banyak di galaksi Bimasakti. Bahkan, menurut informasi dari ScienceAlert, jumlahnya bisa mencapai 20.000 lubang hitam.

Penelitian ini sendiri didasarkan pada teori yang dikemukakan puluhan tahun lalu yang menyatakan bahwa jumlah lubang hitam bermassa bintang (lubang hitam yang terbentuk dari runtuhnya bintang masif) seharusnya bertambah banyak di area sekitar lubang hitam supermasif Sagitarius A*.

Namun, usahta-usaha untuk menemukan bukti dari lubang hitam bermasa bintang di sekitar Sagitarius A* tidak menghasilkan apapun. Sagitarius A* merupakan lubang hitam supermasif terdekat Bumi kita, sehingga ia paling banyak dipelajari karena jaraknya yang relatif dekat (27.000 tahun cahaya).

Untuk menemukan lubang hitam, para astronom harus berpikir out-of-the-box, atau bahkan berpikir there-is-no-box. Sebab, lubang hitam sangat sulit untuk ditemukan, terlebih karena mereka sendiri tidak memancarkan cahaya. Lubang hitam juga menyerap semua radiasi yang dapat dideteksi. Walau secara teoritis lubang hitam bisa memancarkan radiasi Hawking, tetapi kita tidak dapat mendeteksi itu.

Area pusat galaksi dalam sinar-X. Bulatan merah adalah lubang hitam. Kredit: C. Hailey dkk.

Namun, para astronom tidak menyerah begitu saja. Walau lubang hitam sulit ditemukan, bukan berarti mereka tidak dapat dipelajari.

Ketika lubang hitam "terbangun" dan mengkonsumsi materi di sekitarnya, ia akan memancarkan radiasi sinar-X yang bisa terdeteksi. Nah, lubang hitam yang paling aktif adalah ia yang berpasangan dengan bintang dalam sistem biner. Sistem ini selanjutnya disebut sebagai biner sinar-X. Lubang hitam di sistem biner sinar-X bisa mengkonsumsi materi dari bintang pendampingnya, dan dengan begitu para astronom bisa mengetahuinya.

Upaya-upaya sebelumnya untuk menemukan lubang hitam di area pusat galaksi kita telah difokuskan pada pencarian atau pendeteksian sistem biner sinar-X ini. Tapi, masih ada masalah dalam hal pendeteksiannya.

"Ini memang cara terbaik untuk menemukan lubang hitam," kata Chuck Hailey, pemimpin studi ini dari Universitas Columbia, dilansir EurekAlert. "Namun, jarak pusat galaksi begitu jauh dari Bumi, sehingga semburan radiasi sinar-X dari sistem biner ini harus cukup kuat dan terang untuk dilihat sekali setiap 100 hingga 1.000 tahun."

Nah, alih-alih menunggu semburan radiasi sinar-X yang kuat ini muncul, Hailey dan rekan-rekannya pun mengambil pendekatan yang berbeda.

Mereka lebih memilih untuk memilah-milah data yang telah dikumpulkan oleh Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA selama 12 tahun terakhir. Hailey dan rekan-rekannya mencari tanda sinar-X yang lebih lemah, tetapi juga yang lebih stabil. Menurut mereka, tanda sinar-X yang seperti ini dihasilkan oleh sistem lubang hitam dan bintang bermassa rendah yang saling mengorbit.

"Ketika lubang hitam berpasangan dengan sebuah bintang massa rendah, mereka akan memancarkan semburan sinar-X yang lebih lemah, tetapi konsisten dan dapat dideteksi," lanjut Hailey. "Dengan begitu, kita bisa secara ilmiah menyimpulkan populasi lubang hitam yang terisolasi di luar sana."

Dalam data Chandra, Hailey dan rekan-rekannya menemukan kurang lebih 12 sinar-X lemah yang berasal dari sistem biner lubang hitam dengan bintang bermassa rendah. Semuanya diketahui berada pada jarak kurang lebih 3 tahun cahaya dari Sagitarius A*.

Bedanya, bila Sagitarius A* memiliki massa yang mencapai 4 juta kali massa Matahari, lubang hitam bermassa bintang yang ditemukan melalui data Chandra ini diperkirakan memiliki massa hanya hingga 10 kali massa Matahari.

Baca Juga: Mengapa Galaksi Tidak Dihisap Lubang Hitam di Pusatnya?

Setelah melakukan serangkaian analisis dan meneliti distribusi dari sistem-sistem biner berisi lubang hitam ini, Hailey dan rekan-rekannya menyimpulkan bahwa ada sekitar 300 hingga 500 sistem biner sinar-X dalam ruang selebar satu parsec di area pusat Bimasakti. Ya, pusat galaksi kita padat akan lubang hitam!

Penelitian yang dilakukan oleh tim Hailey ini pun mendukung hipotesis bahwa lingkaran besar gas dan debu di sekitar Sagitarius A* telah menghasilkan banyak bintang besar yang telah hidup, mati, dan pada akhirnya berevolusi menjadi lubang hitam.

"Semua informasi yang dibutuhkan pada astrofisikawan mengenai lubang hitam berada di pusat galaksi," tutup Hailey.

Penelitian tim telah dipublikasikan di jurnal Nature.