Perilaku Materi Gelap Di Sekitar Lubang Hitam Supermasif

Sekitar 23% dari alam semesta ini terdiri dari materi misterius yang dikenal sebagai materi kelam, materi tak terlihat yang dideteksi lewat pengaruh gravitasi materi atau obyek disekelilingnya. Bagaimana perilaku dari materi gelap ataupun materi kelam tersebut ketika berada dekat lubang hitam? Dua astronom dari Autonomous University of Mexico (UNAM) memberkan jawaban mereka atas pertanyaan ini dalam surat yang dimuat di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Pada masa awal alam semesta, gumpalan materi kelam diperkirakan menarik gas yang kemudian bergabung membentuk bintang-bintang yang  bergabung dan membentuk galaksi. Nah, dalam usaha untuk memahami pembentukan galaksi dan evolusinya, para astronom memang membangun berbagai model simulasi bagaimana materi kelam terbentuk dan berperilaku di sekeliling obyek. Bagaimanakah perilaku materi gelap di sekitar lubang hitam?

 

Lubang hitam akan menelan materi gelap pada laju yang bergantung pada massa dan jumlah materi gelap disekitarnya. Kredit :Felipe Esquivel Reed.

Anggapan umum menyebutkan lubang hitam menghisap segala sesuatu yang ada disekitarnya dengan menggunakan pengaruh gravitasi pada materi, energi dan ruang di sekitarnya. Namun dalam penelitiannya, Dr. Xavier Hernandez dan Dr. William Lee dari UNAM justru menunjukkan kalau materi kelam di sekeliling lubang hitam rupanya punya cerita berbeda. Materi tak dikenal tersebut menolak adanya asimilasi masuk ke dalam lubang hitam.

Kedua astronom tersebut melakukan perhitungan dimana sebuah lubang hitam yang ditemukan di pusat galaksi menghisap materi kelam. Lubang hitam tersebut memang memiliki berbagai materi dengan massa jutaan sampai milyaran massa Matahari dan menarik materi disekelilingnya dengan laju yang sangat tinggi.

Pemodelan yang mereka lakukan untuk melihat bagaimana si materi gelap ini dihisap oleh lubang hitam menunjukkan laju terjadinya penyerapan tersebut sangat sensitif terhadap jumlah materi kelam yang ditemukan di pinggiran lubang hitam.  Jika konsentrasinya lebih besar dari kerapatan kritis materi 7 Matahari yang tersebar di setiap kubik tahun cahaya di angkasa, maka massa lubang hitam akan meningkat dengan sangat cepat. Karena itu jika terjadi penyerapan materi gelap / kelam dalam jumlah besar materi tentunya akan juga akan menyebabkan perubahan ukuran   galaksi melampaui yang diketahui.

Setelah lebih dari milyaran tahun sejak galaksi terbentuk, lolosnya penyerapan materi kelam oleh lubang hitam tentunya telah jauh melampaui populasi galaksi  yang telah teramati saat ini. Hasil kerja Hernandez dan Lee menunjukkan kerapatan materi gelap di pusat galaksi cenderung konstan. Hal ini didapat setelah dilakukan perbandingan antara model evolusi alam semesta yang ada saat ini dengan hasil pengamatan mereka.

Hernandez dan Lee juga menyatakan mungkin perlu dilakukan perubahan pada beberapa asumsi dalam pemodelan tersebut. Jika ini dilakukan maka, materi gelap bisa jadi akan berperilaku berbeda dari apa yang diperkirakan ilmuwan saat ini.

Sumber : UNAM

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.