Bisnis.com, JAKARTA - Meskipun melakukan pencarian dengan Observatorium Sinar-X Chandra dan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA, para astronom tidak memiliki bukti bahwa lubang hitam di kejauhan yang diperkirakan memiliki berat antara 3 miliar dan 100 miliar kali massa Matahari dapat ditemukan di mana pun.
Lubang hitam yang hilang ini seharusnya berada di galaksi yang sangat besar di tengah gugusan galaksi Abell 2261, yang terletak sekitar 2,7 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Hampir setiap galaksi besar di alam semesta memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya, dengan massa jutaan atau milyaran kali lipat massa Matahari. Karena massa lubang hitam pusat biasanya mengikuti massa galaksi itu sendiri, para astronom memperkirakan galaksi di pusat Abell 2261 mengandung lubang hitam supermasif yang menyaingi bobot beberapa lubang hitam terbesar yang diketahui di alam semesta.
Menggunakan data Chandra yang diperoleh pada tahun 1999 dan 2004, para astronom telah mencari tanda-tanda lubang hitam supermasif di pusat galaksi pusat Abell 2261. Mereka mencari material yang telah super panas saat jatuh ke lubang hitam dan menghasilkan sinar-X, tetapi tidak mendeteksi sumber tersebut.
Sekarang, dengan pengamatan Chandra yang baru dan lebih panjang yang diperoleh pada 2018, tim yang dipimpin oleh Kayhan Gultekin dari Universitas Michigan di Ann Arbor melakukan pencarian lebih dalam untuk lubang hitam di pusat galaksi. Mereka juga mempertimbangkan penjelasan alternatif, di mana lubang hitam dikeluarkan dari pusat galaksi induk.
Peristiwa kekerasan ini mungkin disebabkan oleh penggabungan dua galaksi untuk membentuk galaksi yang diamati, disertai dengan lubang hitam pusat di setiap galaksi yang bergabung membentuk satu lubang hitam yang sangat besar.
Ketika lubang hitam bergabung, mereka menghasilkan riak di ruangwaktu yang disebut gelombang gravitasi. Jika sejumlah besar gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh peristiwa semacam itu lebih kuat ke satu arah daripada yang lain, teori tersebut memprediksikan bahwa lubang hitam baru yang lebih masif akan dikirim menjauh dari pusat galaksi ke arah yang berlawanan. Ini disebut lubang hitam recoiling.
Para astronom belum menemukan bukti pasti untuk rekoil lubang hitam dan tidak diketahui apakah lubang hitam supermasif bahkan cukup dekat satu sama lain untuk menghasilkan gelombang gravitasi dan bergabung; Sejauh ini, para astronom hanya memverifikasi penggabungan lubang hitam yang jauh lebih kecil. Deteksi lubang hitam supermasif rekoiling akan memberanikan para ilmuwan menggunakan dan mengembangkan observatorium untuk mencari gelombang gravitasi dari penggabungan lubang hitam supermasif.
Galaksi di pusat Abell 2261 adalah gugus yang sangat baik untuk mencari lubang hitam yang mundur karena ada dua tanda tidak langsung bahwa penggabungan antara dua lubang hitam masif mungkin telah terjadi.
Pertama, data dari pengamatan optik Hubble dan Subaru mengungkapkan inti galaksi - wilayah pusat di mana jumlah bintang di galaksi dalam sepetak galaksi berada pada atau mendekati nilai maksimum yang jauh lebih besar dari yang diharapkan untuk sebuah galaksi. galaksi ukurannya. Tanda kedua adalah bahwa konsentrasi bintang terpadat di galaksi lebih dari 2.000 tahun cahaya dari pusat galaksi, yang sangat jauh.
Fitur-fitur ini pertama kali diidentifikasi oleh Marc Postman dari Space Telescope Science Institute (STScI) dan kolaborator pada gambar Hubble dan Subaru mereka sebelumnya, dan mengarahkan mereka untuk menyarankan gagasan tentang penggabungan lubang hitam di Abell 2261.
Selama penggabungan, lubang hitam supermasif di setiap galaksi tenggelam ke arah pusat galaksi yang baru bergabung. Jika mereka terikat satu sama lain oleh gravitasi dan orbitnya mulai menyusut, lubang hitam diharapkan berinteraksi dengan bintang-bintang di sekitarnya dan mengeluarkannya dari pusat galaksi. Ini akan menjelaskan inti besar Abell 2261.
Konsentrasi bintang di luar pusat mungkin juga disebabkan oleh peristiwa kekerasan seperti penggabungan dua lubang hitam supermasif dan rekoil berikutnya dari lubang hitam tunggal yang lebih besar yang dihasilkan.
Meskipun ada petunjuk bahwa penggabungan lubang hitam telah terjadi, baik data Chandra maupun Hubble tidak menunjukkan bukti lubang hitam itu sendiri. Gultekin dan sebagian besar rekan penulisnya, yang dipimpin oleh Sarah Burke-Spolaor dari West Virginia University, sebelumnya menggunakan Hubble untuk mencari gumpalan bintang yang mungkin terbawa oleh lubang hitam yang kembali pulih.
Mereka mempelajari tiga gumpalan di dekat pusat galaksi, dan memeriksa apakah gerakan bintang di gumpalan ini cukup tinggi untuk menunjukkan bahwa mereka mengandung sepuluh miliar lubang hitam bermassa matahari. Tidak ada bukti yang jelas untuk lubang hitam yang ditemukan di dua gumpalan dan bintang di gumpalan lainnya terlalu redup untuk menghasilkan kesimpulan yang berguna.
Mereka juga sebelumnya mempelajari pengamatan Abell 2261 dengan NSF Karl G. Jansky Very Large Array. Emisi radio yang terdeteksi di dekat pusat galaksi menunjukkan bukti bahwa aktivitas lubang hitam supermasif telah terjadi di sana 50 juta tahun yang lalu, tetapi tidak menunjukkan bahwa pusat galaksi saat ini mengandung lubang hitam semacam itu.
Mereka kemudian menoleh ke Chandra untuk mencari material yang telah super panas dan menghasilkan sinar-X saat jatuh ke lubang hitam. Meskipun data Chandra memang mengungkapkan bahwa gas panas terpadat tidak ada di pusat galaksi, mereka tidak mengungkapkan kemungkinan tanda sinar-X dari lubang hitam supermasif yang sedang tumbuh - tidak ada sumber sinar-X yang ditemukan di tengah gugus , atau di salah satu gumpalan bintang, atau di lokasi emisi radio.
Para penulis menyimpulkan bahwa tidak ada lubang hitam di salah satu lokasi ini, atau bahwa ia menarik material terlalu lambat untuk menghasilkan sinyal sinar-X yang dapat dideteksi.
Oleh karena itu, misteri lokasi lubang hitam raksasa ini terus berlanjut. Meski pencarian tidak berhasil, harapan tetap ada bagi para astronom yang mencari lubang hitam supermasif ini di masa depan. Setelah diluncurkan, James Webb Space Telescope mungkin dapat mengungkap keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi atau salah satu gumpalan bintang. Jika Webb tidak dapat menemukan lubang hitam, maka penjelasan terbaik adalah bahwa lubang hitam telah mundur jauh dari pusat galaksi.
