Apa Itu Lubang Hitam Supermasif?

Ilustrasi. Kredit: Warner Bros
Info Astronomy - Pernahkah kamu mendengar lagu "Supermassive Black Hole" dari Muse? Lagu tersebut mungkin terinspirasi dari monster kosmis besar di dunia nyata: lubang hitam supermasif. Mari mengenalnya lebih jauh~

Semua diawali pada tahun 1971, ketika astronom Inggris Donald Lynden-Bell dan Martin Rees berhipotesis bahwa ada sebuah lubang hitam supermasif (LHSM) yang berada di pusat galaksi Bima Sakti kita.

Bukan tanpa dasar, Lynden-Bell dan Rees mendasari penelitian mereka dengan sinyal radio dari arah pusat galaksi kita, yang menunjukkan bahwa ada sejumlah besar energi yang terpancar di area itu, yang dicurigai berasal dari LHSM.

Berlanjut pada tahun 1974, bukti pertama untuk LHSM ditemukan ketika para astronom mendeteksi sumber radio besar yang datang dari pusat galaksi kita. Wilayah ini, yang diberi nama Sagitarius A*, beukuran 10 juta kali lebih masif dari Matahari kita. Sejak penemuan itu, para astronom telah menemukan bukti bahwa ada LHSM tidak hanya ada di pusat Bimasakti, tapi di pusat tiap-tiap galaksi besar.

Jenis-jenis Lubang Hitam

Setidaknya ada beberapa jenis lubang hitam yang diketahui di alam semesta, yang mana mereka terbagi-bagi atas massanya. Lubang hitam supermasif sendiri berbeda dari lubang hitam bermassa bintang.

Perbedaan pertama adalah, LHSM memiliki massa yang jauh lebih besar daripada lubang hitam bermassa bintang. Tapi uniknya, LHSM memiliki kepadatan yang rata-rata yang lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada benda bulat, volume berbanding lurus dengan radius, sedangkan kerapatan berbanding terbalik dengan kuadrat massa.

Selain itu, gaya gravitasi di sekitar cakrawala peristiwa secara signifikan lebih lemah untuk lubang hitam supermasif. Seperti halnya kerapatan, gaya gravitasi pada pada cakrawala peristiwa LHSM berbanding terbalik dengan kuadrat massa. Dengan demikian, LHSM sebenarnya tidak semenyeramkan yang dibayangkan, mereka tidak menyedot apapun dengan rakus.

Pembentukannya

Bagaimana proses terbentuknya LHSM sejauh ini masih menjadi subjek perdebatan ilmiah, lho. Belum ada yang tahu pasti bagaimana objek yang luar biasa masif ini bisa ada di alam semesta kita. Namun, para astrofisikawan sangat percaya bahwa LHSM adalah hasil dari merger antara lubang hitam bermassa bintang dan pertambahan materi kepadanya.

Tapi, di mana "benih" (atau nenek moyang) dari lubang hitam supermasif ini berasal masih menjadi sebuah misteri. Saat ini, hipotesis yang paling jelas menerangkan bahwa nenek moyang dari LHSM adalah sisa-sisa dari beberapa bintang masif kuno yang meledak, lalu semakin membesar akibat proses melahap materi di area pusat sebuah galaksi.

Hipotesis lain mengatakan bahwa sebelum bintang-bintang pertama di alam semesta terbentuk, awan gas besar runtuh menjadi "bintang-qausi", yang mana kala itutidak stabil terhadap gangguan radial. Kemudian, "bintang-qausi" tersebut berubah menjadi lubang hitam dengan massa sekitar 20 kali massa Matahari tanpa perlu ledakan supernova, melainkan hanya runtuh. Seiring waktu, lubang hitam itu dengan cepat bertambah massa untuk menjadi lubang hitam menengah, dan kemudian supermasif.

Terakhir, ada hipotesis lainnya yang menjelaskan bahwa lubang hitam primordial mungkin terbentuk langsung oleh tekanan eksternal segera setelah Big Bang. Walau begitu, hipotesis-hipotesis ini masih perlu penelitian lebih lanjut, setidaknya untuk mengetahui mana hipotesis yang paling benar dan paling banyak bukti.

Sagitarius A*

Pusat galaksi kita bukanlah tempat yang tenang, ada sebuah LHSM yang dikenal sebagai Sagitarius A* (baca: Sagitarius A-star). Meskipun belum ada pengamatan langsung yang dilakukan terhadap Sagitarius A*, kehadirannya telah disimpulkan dari pengaruh yang ada pada objek di sekitarnya. Yang paling menonjol adalah S2, bintang yang bergerak dalam orbit elips di sekitar Sagitarius A*.

S2 memiliki periode orbital 15,2 tahun dan bisa mencapai jarak terdekat 18 miliar kilometer (120 AU) dari Sagitarius A*. Hanya objek supermasif yang bisa menjelaskan mengapa S2 memiliki orbit ini. Dan dari parameter orbital S2, para astronom telah mampu menghasilkan perkiraan pada ukuran dan massa objek Sagitarius A*.

Sebagai contoh, gerakan S2 telah memudahkan para astronom untuk menghitung bahwa objek di pusat orbitnya harus memiliki tidak kurang dari 4,1 juta massa Matahari (8,2 × 10³³ metrik ton). Selanjutnya, radius objek ini harus kurang dari 120 AU, jika tidak, S2 akan berbenturan dengannya.

Dengan kata lain, LHSM di pusat galaksi kita memiliki massa setidaknya 4 juta kali massa Matahari dan radiusnya bisa mencapai jarak dari Matahari ke Bumi. Hal ini sudah cukup masif sehingga membuat segala materi, mulai dari bintang, planet, dan benda-benda langit lainnya, mengitari area pusat untuk menjadi galaksi Bimasakti.

Studi tentang lubang hitam kini masih berlanjut. Dan apa yang telah kita pelajari selama beberapa dasawarsa terakhir telah menjadi hal yang menakjubkan. Baik itu lubang hitam bermassa rendah atau supermasif, mereka merupakan bagian integral dari alam semesta kita dan memainkan peran aktif dalam evolusinya.

Suatu hari nanti, ketika teknologi manusia sudah sangat maju, dan ditambah kenekatan luar biasa, mungkin akan misi antariksa untuk mencoba mencapai cakrawala peristiwa sebuah lubang hitam.


Referensi: Swinburne University, NASA, Universe Today.
BERIKAN KOMENTAR ()