Pasangan Lubang Hitam Supermasif Dekat Bima Sakti

Lubang hitam, obyek yang satu ini memang menarik. Kemisteriusannya menjadi daya tarik tersendiri yang mengundang keingintahuan. Dan untuk pertama kalinya pula-lah, para astronom berhasil menemukan sepasang lubang hitam supermasif di galaksi spiral yang mirip Bima Sakti.

Ada yang menarik. Pasangan lubang hitam yang berada di galaksi spiral tersebut hanya berada pada jarak 160 juta tahun cahaya dari Bumi dan menjadikan pasangan tersebut sebagai pasangan terdekat yang diketahui memiliki fenomena sepasang lubang hitam supermasif di galaksi.

Pasangan Lubang Hitam

Citra galaksi spiral dengan sepasang lubang hitam. Kredit : X-ray: NASA/CXC/SAO/G. Fabbiano et al; Optik: NASA/STScI

Lubang hitam yang diamati oleh mata teleskop landas angkasa Chandra X-ray berada di pusat galaksi spiral NGC 3393. Keduanya terpisah oleh jarak 490 tahun cahaya dan lubang hitam tersebut tampaknya merupakan sisa dari hasil penggabungan dua galaksi dengan massa berbeda sekitar satu milyar atau lebih tahun yang lalu.

Seandainya galaksi NGC 3393 tidak berada begitu dekat, maka para astronom tidak akan memiliki kesempatan untuk melihat dan memisahkan kedua lubang hitam yang ada di pusatnya. Tim yang dipimpin Pepi Fabbiano dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Cambridge yang berhasil melihat sepasang galaksi tersebut memperkirakan masih ada pasangan lubang hitam lainnya yang belum ditemukan oleh para astronom.

Pada awalnya, data pengamatan sinar-X dan panjang gelombang lainnya mengindikasi keberadaan lubang hitam supermasif tunggal berada di pusat NGC 3393. Akan tetapi setelah dilakukan pengamatan dengan Chandra dalam rentang waktu lebih panjang, ternyata data yang diberikan justru menunjukkan keberadaan dua lubang hitam yang terpisah. Kedua lubang hitam ini pun masih aktif bertumbuh dan memancarkan sinar-X karena gas “terhisap” oleh lubang hitam tersebut dan menjadikan lubang hitam semakin panas.

Merger Galaksi
Ketika dua galaksi dengan ukuran yang sama bersatu, terbentuk sepasang lubang hitam dan sebuah galaksi yang penampakannya kacau dan memiliki pembentukan bintang yang intens dengan kata lain terdapat banyak bintang muda. Contoh yang cukup dikenal adalah pasangan lubang hitam supermasif di NGC 6240 yang terletak 330 tahun cahaya dari Bumi.

Kasus NGC 3393 berbeda dari yang diduga astronom. Ia adalah spiral galaksi yang teratur dan area bulge (tonjolannya) didominasi oleh bintang-bintang tua. Unik dan tidak biasa bagi galaksi yang memiliki sepasang lubang hitam. Tampaknya NGC 3393 menjadi contoh pertama dari penggabungan galaksi besar dan galaksi yang jauh lebih kecil atau disebut “merger minor” yang kemudian menghasilkan terbentuknya sepasang lubang hitam supermasif.

Menurut teori, penggabungan minor merupakan cara paling umum bagi terbentuknya pasangan lubang hitam namun kandidat yang baik sulit ditemukan karena penggabungan galaksi yang dicari itu diharapkan memiliki kekhasan tersendiri.

Penggabungan dua galaksi pada NGC 3393 tidak meninggalkan jejak dari tabrakan yang terjadi sebelumnya selain keberadaan kedua lubang hitam tersebut. Jika ada ketidakcocokan ukuran dari kedua galaksi yang bergabung maka tidak mengherankan jika setelah bergabung galaksi yang lebih besar bisa melaluinya tanpa cedera.

Jika penggabungan kedua galaksi tersebut merupakan penggabungan minor, lubang hitam dari galaksi yang lebih kecil harusnya memiliki massa yang lebih kecil dibanding pasangannya sebelum galaksi keduanya mulai bertabrakan.  Sayangnya, data massa kedua lubang hitam belum tersedia untuk menguji ide tersebut meskipun hasil pengamatan menunjukkan kalau kedua lubang hitam jauh lebih masif dari 1 juta matahari. Dan dengan asumsi kalau ini adalah penggabungan minor, maka kedua lubang hitam itu seharusnya sudah bergabung selama milyaran tahun.

Kedua lubang hitam tersebut juga tidak mudah diamati karena terhalang oleh gas dan debu yang tebal sehingga tidak terlihat dalam cahaya optik. Pengamatan dengan mata inframerah leih memungkinkan karena sinar-X lebih kuat untuk menembus materi penghalang tersebut. Spektrum yang dihasilkan Chandra X-ray sangat jelas menunjukkan keberadaan kedua lubang hitam tersebut.

Pasangan Lain di Galaksi Berbeda
Penemuan NGC 3393 memiliki kemiripan dengan “kemungkinan” pasangan lubang hitam supermasif yang ditemukan oleh tim Julia Comerford dari University of Texas di Austin dengan menggunakan data Chandra.  Sumber sinar-X yang berasal dari lubang hitam supermasif dalam sebuah galaksi yang berada 2 milyar tahun dari Bumi dan kedua lubang hitam tersebut terpisah sejauh 6500 tahun cahaya.

Seperti halnya di NGC 3393, galaksi tuan rumah tidak menunjukkan tanda-tanda gangguan atau jumlah ekstrim dari pembentukan bintang. Namun, tidak ada struktur atau tanda khusus yang tampak di galaksi tersebut. Juga  salah satu sumber bisa dijelaskan oleh jet atau letusan tiba-tiba yang sangat kuat sehingga menyiratkan kalau hanya ada satu lubang hitam supermasif di galaksi itu.

Tabrakan dan penggabungan antar galaksi merupakan salah satu jalan bagi galaksi dan lubang hitam untuk tumbuh dan bagi para astronom, menemukan sepasang lubang hitam di galaksi spiral menjadi petunjuk penting bagi perjalanan manusia untuk mengetahui bagaimana semua itu terjadi.

Sumber : NASA

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.