Mengintip Pola Makan Lubang Hitam

Bagaimana sebuah lubang hitam raksasa makan? Ternyata pola makan lubang hitam terbesar bisa jadi sama saja dengan lubang hitam yang kecil. Tak percaya? Inilah data terbaru dari Chandra X-ray Observatory milik NASA dan teleskop landas bumi. Penemuan ini mendukung teori relativitas Einstein yang menyatakan lubang hitam dengan berbagai ukuran memiliki sifat yang mirip dan akan berguna dalam penentuan sifat konjektur kelas lubang hitam yang baru.

Galaksi spiral M81. Kredit Gambar : X-ray: NASA/CXC/Wisconsin/D.Pooley and CfA/A.Zezas; Optical: NASA/ESA/CfA/A.Zezas; UV: NASA/JPL-Caltech/CfA/J.Huchra et al.; IR: NASA/JPL-Caltech/CfA

Kesimpulan tersebut dihasilkan setelah dilakukan perbandingan antara lubang hitam raksasa di galaksi spiral M81 dengan lubang hitam berukuran massa bintang.

Galaksi spiral M81, yang berada pada jarak 12 juta tahun cahaya dari bumi memiliki sebuah lubang hitam masif yang massanya 70 juta massa Matahari. Lubang hitam tersebut menghasilkan energi dan radiasi saat ia menarik gas pada area pusat galaksi ke arah dalam dengan kecepatan tinggi.

Di sisi lain, lubang hitam yang kecil yang massanya 10 kali massa Matahari, memiliki sumber makanan yang berbeda. Lubang hitam kecil ini memperoleh materi baru dengan menarik gas dar bintang pasangan yang sedang mengorbit. Ternyata lubang hitam besar dan kecil memiliki lingkungan yang berbeda dengan sumber materi makanan yang berbeda pula. Pertanyaannya, di mana letak kesamaan keduanya saat makan?

Dengan menggunakan hasil observasi terbaru dan detail teori yang ada, dilakukan perbandingan antara sifat lubang hitam di M81 dengan lubang hitam dengan massa bintang. Hasilnya, besar ataupun kecil, lubang hitam tampak makan dengan cara yang sama, dan menghasilkan distribusi yang mirip dari sinar X, cahaya optik dan cahaya radio.

Implikasi yang didapat dari teori relativitas umum milik Einstein dari kasus ini adalah, lubang hitam adalah objek sederhana. Hanya saja massa dan spin dari lubang hitam ini akan menentukan efek mereka dalam ruang-waktu. Riset terbaru mengindikasikan kalau kesederhanaan tersebut terlihat, meskipun berada dalam efek lingkungan yang kompleks. Dan hasilnya, didapat konfirmasi juga, jika pola makan dari lubang hitam dalam berbagai ukuran bisa sangat mirip.

Menurut Michael Nowak dari Massachusetts Institute of Technology, setelah melihat data yang ada ternyata model yang mereka miliki cocok, baik untuk lubang hitam raksasa di M81 maupun untuk lubang hitam lainnya yang kecil. Semua yang ada di sekeliling lubang hitam raksasa tampak sama dengan yang kecil, kecuali ukurannya yang 10 juta kali lebih besar.

Dan di antara lubang hitam yang sedang aktif untuk makan, lubang hitam di M81 merupakan salah satu yang paling redup. Diperkirakan hal ini terjadi karena ia masih kekurangan makanan. Namun, walaupun lubang hitam ini kurang makan, ia merupakan salah satu yang paling terang terlihat dari Bumi karena letaknya yang relatif dekat, sehingga hasil observasi dengan kualitas tinggi bisa didapat.

“Tampaknya lubang hitam yang kurang makan sangat sederhana dan praktis, mungkin karena kita bisa melihat ke lubang hitam itu lebih dekat,” kata Andrew Young dari University of Bristol di Inggris. Ia juga menyebutkan kalau lubang hitam tersebut tampaknya tidak terlalu peduli dari mana mereka mendapatkan makanannya.

Pekerjaan ini juga akan sangat berguna untuk menentukan sifat kelas ketiga yang belum dikonfirmasikan , yang disebut sebagai kelas massa menengah lubang hitam, dengan massa yang berada di antara batas massa bintang dan lubang hitam supermasif. Walau belum dikonfirmasikan, beberapa kandidat penghuni kelas ini sudah teridentifikasi, meskipun buktinya masih merupakan kontroversi. Dengan demikian, diharapkan melalui penemuan baru ini prediksi yang lebih spesifik bisa dilakukan dalam menentukan sifat kelas lubang hitam tersebut.

Pengamatan lubang hitam di galaksi spiral M81 dilakukan oleh Chandra X-ray Observatory, 3 teleskop radio (the Giant Meterwave Radio Telescope, the Very Large Array and the Very Long Baseline Array), 2 teleskop milimeter (the Plateau de Bure Interferometer and the Submillimeter Array) dan Lick Observatory. Pengamatan tersebut dilakukan secara simultan untuk memastikan perubahan cahaya yang terjadi sebagai akibat laju makan lubang hitam. Selain itu, Chandra merupakan satelit sinar-X satu-satunya yang dapat mengisolasi sinar X lemah milik lubang hitam dari emisi lainnya di galaksi tersebut.

Sumber :NASA’s Chandra Website

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.