 |
| Gugus bintang bola Omega Centauri. Kredit: Tarczi Patrik |
InfoAstronomy - Gugus bintang terbesar di antara puluhan gugus bintang yang mengelilingi galaksi Bimasakti, Omega Centauri, baru-baru ini dikonfirmasi memiliki lubang hitam di intinya dengan massa 20.000 hingga 50.000 kali massa Matahari! Apa yang dapat dipelajari dari hal ini?
Berjarak sekitar 18.000 tahun cahaya dari Bumi, gugus bintang ini bisa dibilang tidak terlalu dekat, yang artinya bukan merupakan ancaman. Alih-alih membahayakan Bumi, penemuan lubang hitam di intinya ini merupakan suatu penelitian yang sangat penting.
Selama ini, para astronom sudah lama mencari keberadaan lubang hitam dalam rentang ukuran yang setara dengan lubang hitam di inti Omega Centauri ini untuk memverifikasi model alam semesta. Penemuan ini juga mengukuhkan status Omega Centauri sebagai sebuah inti galaksi yang sudah lama hilang.
Lubang hitam diketahui memiliki dua rentang ukuran. Ada lubang hitam yang terbentuk dari sisa-sisa bintang yang meledak, yang mana massanya kurang dari 100 kali massa Matahari, dan ada juga lubang hitam supermasif yang biasanya terletak di pusat setiap galaksi, dengan massa minimum 100.000 kali massa Matahari. Namun, anehnya, sebagian besar lubang hitam supermasif memiliki massa minimum jutaan atau bahkan miliaran kali massa Matahari.
Pada tahap ini, para astronom telah menyadari bahwa semestinya ada satu jenis lubang hitam lainnya yang menjadi semacam "perantara" antara lubang hitam bermassa bintang dengan lubang hitam supermasif: Lubang hitam bermassa menengah.
Para astronom berusaha keras untuk mencari lubang hitam perantara ini, karena keberadaannya sangat dibutuhkan untuk membuat model bagaimana bintang-bintang raksasa bisa mencapai ukurannya yang sekarang.
Beberapa "tersangka" telah ditemukan, tapi sebagian besar ukurannya masih belum diketahui. Salah satu tempat yang paling menjanjikan untuk mencari lubang hitam jenis ini adalah di galaksi katai, tapi Awan Magellan (galaksi katai terdekat Bimasakti) tidak memberikan hasil yang memuaskan, tidak ada lubang hitam bermassa menengah di sana.
Para astronom pun beralih meneliti gugusan bintang di sekitar Bimasakti. Salah satu gugus bintang terbesar di sekitar galaksi kita adalah Omega Centauri, akan tapi para astronom menganggap bahwa gugus bintang yang satu ini memiliki sejarah yang berbeda.
Omega Centauri dianggap sebagai sisa-sisa galaksi katai yang terlalu dekat dengan Bimasakti, hingga akhirnya terkoyak dan sebagian besar bintangnya dilahap oleh galaksi kita. Kini, menurut penelitian termutakhir, banyak bintang dari Omega Centauri yang telah membentuk lengan Bimasakti, yang dikenal sebagai Gaia-Enceladus-Sausage.
 |
| Pandangan lebih dekat ke inti Omega Centauri. Area yang diberi kotak adalah letak lubang hitamnya. Kredit: ESA/Hubble & NASA, M. Häberle (MPIA) |
Dalam standar ekstragalaksi, Omega Centauri terletak relatif dekat dengan Bumi, sehingga kemungkinan adanya lubang hitam di intinya telah dieksplorasi secara ekstensif, tapi hasilnya masih diperdebatkan.
Perdebatan itu berakhir ketika astronom bernama Dr Holger Baumgardt dari University of Queensland, bersama rekan-rekannya, telah menemukan bukti keberadaan sebuah lubang hitam bermassa menengah di inti Omega Centauri.
Bukti-bukti yang didapatkan Baumgardt dan rekan-rekannya ada pada beberapa bintang yang bergerak dengan kecepatan yang hampir tidak mungkin terjadi tanpa adanya massa yang sangat besar di dekatnya, yang terletak di inti Omega Centauri. Dan karena tidak ada objek yang terlihat di lokasi tersebut, Baumgardt mengatakan bahwa lubang hitam dengan massa setidaknya 20.000 massa Matahari adalah satu-satunya kemungkinan yang masuk akal.
Untuk mengamati bintang-bintang yang bergerak sangat cepat akibat adanya lubang hitam di dekatnya ini, Baumgardt dan rekan-rekannya mengulik arsip foto-foto yang diambil oleh Teleskop Antariksa Hubble selama lebih dari 20 tahun.
Menariknya, foto-foto tersebut awalnya dibuat untuk mengkalibrasi instrumen Hubble dan bukan untuk keperluan ilmiah, tapi ternyata foto-foto tersebut merupakan kumpulan data yang ideal untuk penelitian pencarian lubang hitam di pusat Omega Centauri.
Dari total sekitar sepuluh juta bintang di Omega Centauri, tujuh di antaranya ditemukan bergerak dengan kecepatan sudut setidaknya 2,4 ribu detik busur per tahun dalam pandangan dari Bumi, dan semuanya berada dekat dengan area pusat gugus bintang ini.
Gerak sudutnya sangat kecil sehingga kebanyakan teleskop tidak dapat mendeteksinya, tapi pada jarak Omega Centuari, kecepatan sudutnya mencapai 62 kilometer per detik. Kecepatan ini jauh di atas kecepatan lepas untuk sebuah gugus bintang.
 |
| Area pusat Omega Centauri tempat lubang hitamnya berada. Kredit: ESA/Hubble & NASA, M. Häberle (MPIA) |
Tidak ada kandidat kuat untuk lubang hitam yang ditemukan di gugus bola lain di sekitar Bimasakti, yang mana hal ini semakin menegaskan status Omega Centauri yang tidak biasa. Namun, beberapa dugaan kuat telah ditemukan di gugus bintang yang mengorbit Galaksi Andromeda.
Baumgardt mengatakan bahwa tidak ada tanda-tanda terbentuknya cakram akresi yang terdeteksi dari lubang hitam ini, tapi ia berharap temuan ini akan mendorong kita untuk meneliti lebih dekat.
"Saya pikir ini akan menyegarkan bidang ini dan mengarah pada banyak penelitian baru di bidang ini," katanya. "Kita bisa mulai berspekulasi bagaimana lubang hitam ini terbentuk, bagaimana hubungannya dengan lubang hitam masif lainnya yang telah ditemukan para astronom, dan di mana lubang hitam bermassa menengah lainnya yang mungkin ada. Ini adalah saat yang mendebarkan untuk menjadi seorang astronom dan kami sangat antusias untuk melihat ke mana arah penemuan kami."
Sumber & Referensi:
- Häberle, M., Neumayer, N., Seth, A., Bellini, A., Libralato, M., Baumgardt, H., ... & van de Ven, G. (2024). Fast-moving stars around an intermediate-mass black hole in Omega Centauri. arXiv preprint arXiv:2405.06015.
- Casares, J., & Jonker, P. G. (2014). Mass measurements of stellar and intermediate-mass black holes. Space Science Reviews, 183, 223-252.
- Greene, J. E., Strader, J., & Ho, L. C. (2020). Intermediate-mass black holes. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 58(1), 257-312.