REPUBLIKA.CO.ID, WASHINGTON -- Lubang hitam berukuran sedang adalah salah satu dari objek yang yang paling sulit dipahami di alam semesta. Menemukan dan memahaminya akan membantu mengungkap misteri pertumbuhan lubang hitam supermasif. Dengan mengungkap lubang hitam massa menengah juga bisa mengungkap hubungan lubang hitam raksasa dan galaksi induknya.
Kini, tim astronom menemukan cara untuk menemukan lubang hitam berukuran sedang atau massa menengah. Tim astronom telah menyusun strategi untuk mendengarkan emisi gelombang gravitasi lubang hitam massa menengah ketika mereka menabrak objek lain.
Dilansir di Space, Senin (31/8) dijelaskan bahwa Lubang hitam di alam semesta kita terutama terdiri dari dua relatif kecil dan benar-benar raksasa. Lubang hitam yang lebih kecil terbentuk dari kematian bintang-bintang raksasa. Lubang hitam massa kecil hanya memiliki massa beberapa puluh massa matahari.
Ada milyaran lubang hitam yang berkeliaran di kedalaman setiap galaksi, termasuk Bima Sakti. Dalam beberapa dekade terakhir para astronom telah berhasil mengamati jumlah yang cukup banyak.
Lubang hitam raksasa benar-benar binatang dari sifat yang berbeda. Benda-benda ini dimulai dari jutaan massa matahari yang mengejutkan, dan dapat dengan mudah naik hingga ratusan miliar kali massa matahari.
Lubang Hitam Massa Menengah (IMBH)
Apa yang tidak banyak kita lihat adalah lubang hitam berukuran sedang, juga dikenal sebagai lubang hitam bermassa menengah (juga dikenal sebagai IMBHs). Ini adalah lubang hitam hipotetis yang diperkirakan memiliki berat beberapa ribu kali massa Matahari. Mereka adalah astrofisika utama "mata rantai yang hilang", jembatan antara lubang hitam kecil dan lubang hitam besar.
Lubang hitam massa menengah ini sangat, sangat sulit ditemukan. Meskipun bertahun-tahun mencari, para astronom tidak memiliki bukti konklusif untuk keberadaan IMBH apa pun. Tentu ada petunjuk dan tanda di sana-sini, orbit ganjil di tengah gugusan, sinyal cahaya aneh, tapi tidak ada yang pasti.
Salah satu tantangan dalam menemukan IMBH adalah kita tidak yakin bagaimana dan di mana mereka terbentuk. Dalam satu skenario, IMBH berfungsi sebagai jembatan antara lubang hitam kecil dan besar.
Bisa jadi semua lubang hitam awalnya kecil (tapi masih berkali-kali lebih besar dari matahari). Selama ribuan tahun lubang hitam bergabung dan memberi makan, dengan beberapa yang beruntung membengkak hingga proporsi supermasif. Menurut model ini, IMBH hanyalah sebuah batu loncatan di jalan menuju kebesaran, sebuah langkah perantara dalam evolusi normal lubang hitam raksasa.
Tapi bisa jadi IMBH memiliki mekanisme pembentukan sendiri, terpisah dari jenis lubang hitaj kecil atau supermasif. Mungkin di alam semesta awal, bintang-bintang raksasa terbentuk (bintang-bintang yang jauh, jauh lebih besar daripada yang kita lihat sekarang) dan akhirnya runtuh, mengarah langsung ke lubang hitam dengan ribuan massa matahari.
Apa pun masalahnya, para astronom berpikir bahwa IMBH mungkin berada di gugus bola. Gugus bola adalah bola bintang tua sekarat yang mengorbit pusat galaksi, seperti kota yang membusuk di pinggiran kota besar.
Meskipun kita tidak sepenuhnya memahami asal mula gugus bola, diperkirakan bahwa gugus itu mungkin sisa inti dari galaksi mati, dilucuti dari kemampuan pembentukan bintangnya melalui interaksi yang tak terhitung jumlahnya dengan galaksi yang lebih besar.
Itulah mengapa gugus bola bisa menjadi tempat yang ideal untuk membangun IMBH: baik lubang hitam sedang yang langsung terbentuk di sini tetapi tidak pernah mendapat kesempatan untuk bergabung dengan lubang hitam supermasif, atau lubang hitam yang lebih kecil mulai bergabung tetapi terhenti karena terbatasnya pasokan makanan di cluster.
Namun semua ini masih berupa hipotesis. Kelompok bola redup dan jauh, dan mencari tanda-tanda lubang hitam sedang di pusatnya adalah tugas yang sangat sulit. Jadi para astronom bekerja keras untuk menemukan cara-cara untuk mendeteksi IMBH, dan baru-baru ini sebuah tim telah menyusun proposal yang melibatkan detektor gelombang gravitasi generasi berikutnya.
Lubang hitam yang mengorbit sangat stabil hanya bisa menari berputar-putar selama miliaran tahun. Untuk membuat dua lubang hitam bergabung, harus ada lubang hitam ketiga dalam sistem, yang membuat orbitnya tidak stabil dan memicu dimulainya peristiwa penggabungan.
Tim astronom memperkirakan seberapa sering skenario ini bisa terjadi di dalam gugus bola, memasukkan nilai yang diketahui dan diperkirakan dari populasi bintang, populasi lubang hitam kecil dan keberadaan teoritis IMBH. Dari sana, mereka menghitung emisi gelombang gravitasi dari peristiwa-peristiwa itu, dan seberapa sering gelombang gravitasi itu menyapu bumi.
Sayangnya, detektor gelombang gravitasi saat ini, seperti Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dan Virgo, tidak memiliki kepekaan untuk mendeteksi gelombang gravitasi ini.
Kabar baiknya: detektor baru sudah dekat. Para astronom memperkirakan bahwa Antena Antariksa Interferometer Laser, sebuah detektor berbasis ruang angkasa yang direncanakan, dapat melihat beberapa puluh penggabungan IMBH setiap tahun, dengan asumsi bahwa lubang hitam memiliki massa beberapa ribu kali massa matahari.
Bahkan mungkin LIGO dapat mendeteksi satu atau dua tahun, tetapi hanya jika IMBH sekitar 100 massa matahari. Semakin kita memahami IMBH, semakin banyak kita belajar tentang pertumbuhan dan evolusi lubang hitam, hubungannya dengan galaksi induknya, dan peran yang dimainkannya dalam sejarah kosmos.
Ikuti Whatsapp Channel Republika