Avivah YamaniPerkenalkan, Sagittarius A* (Sgr A*), lubang hitam supermasif dengan massa 4,3 juta massa Matahari di jantung galaksi kita, Bima Sakti.
Tahun 2019 dunia dikejutkan dengan foto pertama lubang hitam. Yang dipotret adalah lubang hitam di pusat galaksi M87 yang massanya 6,5 miliar massa Matahari.
Lubang hitam M87* ukuran dan massanya jauh lebih besar dibanding Sagittarius A* yang ada di Bimasakti. Karena itu, materi yang ada di sekelilingnya butuh waktu beberapa hari sampai beberapa minggu untuk mengelilingi lubang hitam. Sementara itu, di sekitar Sagittarius A*, gas yang mengitarinya hanya butuh beberapa menit untuk mengitari si lubang hitam supermasif.
Kalau perubahan M87* bisa tampak dalam waktu berminggu-minggu, maka perubahan Sgr A* hanya dalam hitungan menit. Akibatnya, pengamatan dan sesi pemotretan lubang hitam ini jauh lebih sulit. Mirip seperti mencoba memotret anjing yang ingin menangkap ekornya. Tidak mudah untuk menganalisis data yang diperoleh tapi tentu saja itu bukan rintangan.
Data pengamatan sebesar 6000 TB berhasil dianalisis dan untuk pertama kalinya kita punya foto Sagittarius A* yang ada di pusat Bimasakti. Pencapaian ini sama pentingnya dengan foto lubang hitam M87*, ketika untuk pertama kalinya kita berhasil memotret monster di pusat galaksi. Atau lebih tepatnya memotret bayangan lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
Kita tidak bisa melihat lubang hitam secara langsung. Yang pasti ini bukan sebuah lubang di alam semesta.
Lubang hitam adalah sebuah objek yang dikenal sebagai pemangsa yang rakus dan juga kejam. Gravitasinya sangat ekstrim sehingga apapun yang jatuh ke lubang hitam harus bergerak dengan kecepatan cahaya atau bahkan lebih besar dari kecepatan cahaya untuk bisa melepaskan diri dari gravitasi objek ini.
Supaya tidak terperangkap masuk dalam lubang hitam, ada jarak aman dimana materi bisa mengorbit lubang hitam yang dikenal sebagai horison peristiwa atau batasan di mana tidak ada jalan untuk kembali.
Meskipun lubang hitam tidak bisa dilihat, objek ini bisa diketahui keberadaannya dari gerak benda-benda di sekitarnya. Gravitasi yang sangat ekstrim akan menarik materi yang ada di sekelilingnya.
Ada lubang hitam yang massanya setara massa bintang dan terbentuk dari sisa inti bintang yang sudah meledak.Pada pasangan bintang ganda dimana lubang hitam berpasangan dengan bintang normal, lubang hitam bisa dideteksi dari gas yang ditarik atau dirampas dari bintang normal pasangannya.
Jika sepasang bintang ganda itu dua-duanya lubang hitam atau lubang hitam dan bintang neutron, interaksi pasangan bintang itu bisa memicu keduanya bergerak spiral saling mendekati dan saling bertabrakan dan bahkan bergabung. Jejak keberadaannya bisa dari deteksi gelombang gravitasi atau riak yang ditimbulkan di alam semesta akibat tabrakan kedua lubang hitam.
Ada lagi lubang hitam yang massanya luar biasa besar dan sering ditemukan di pusat galaksi. Kita mengenalnya sebagai lubang hitam supermasif. Diduga lubang hitam tipe ini terbentuk dari lubang hitam generasi awal yang melahap bintang dan gas di sekelilingnya. Atau dari hasil merger lubang hitam supermasif di pusat galaksi-galaksi kecil saat galaksi-galaksi tersebut saling bertabrakan.
Untuk lubang hitam supermasif di pusat galaksi, gravitasinya yang luar biasa besar menarik materi berupa gas dan debu yang ada di dekatnya. Akibatnya, aliran materi bergerak ke arah pusat galaksi dan mengitari lubang hitam supermasif di pusat dalam sebuah piringan yang kita sebut piringan akresi. Gravitasi yang kuat membuat materi di dalam piringan bergerak dalam kecepatan tinggi dan saling bertabrakan. Piringan ini suhunya bisa mencapai 10 juta ºC!
Kita memang tidak bisa melihat sendiri keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Tapi kita bisa melihat efek gravitasi pada cahaya yang dibelokkan dan membentuk cincin cahaya yang melingkari wilayah gelap di mana lubang hitam berada. Wilayah gelap inilah yang kita kenal sebagai bayangan lubang hitam. Inilah yang dipotret sehingga kita bisa melihat bayangan lubang hitam atau foto lubang hitam di pusat Bimasakti dan galaksi M87.
Tentu saja tidak mudah memotret bayangan lubang hitam itu!
Para astronom membangun Kolaborasi Teleskop Event Horizon yang terdiri dari jaringan delapan teleskop radio pada tahun 2017 dan bertambah lagi pada tahun 2018. Seluruh teleskop ini melakukan pengamatan dengan teknik interferometri dan menghasilkan teleskop virtual raksasa yang difungsikan sebagai satu teleskop raksasa seukuran Bumi.
Hasilnya, mereka bisa memotret lubang hitam Sagittarius A* dan M87*.
Tapi ada hal menarik. Lubang hitam bukan ditemukan dari pengamatan. Keberadaan lubang hitam muncul dalam prediksi teori relativitas umum Einstein yang dipublikasikan pada tahun 1916. Einstein menemukan bahwa cahaya yang melewati objek bermassa besar akan mengalami pembelokan.
Lubang hitam pertama kali diprediksi oleh Karl Schwarzschild fisikawan dan astronom asal Jerman ketika mengerjakan solusi pertama persamaan relativitas umum di parit pertahanan Perang Dunia I, sebelum akhirnya meninggal pada tahun 1916. Baru pada tahun 1964, lubang hitam teramati untuk pertama kalinya pada Cygnus X-1 yang jaraknya 6.070 tahun cahaya di rasi Cygnus.
Lagi-lagi Einstein benar.
Foto lubang hitam memperlihatkan bagaimana konsep matematika bisa ditransformasikan ke objek fisis yang dapat diuji, diukur, dan diamati berulang kali. Selain itu, dengan memahami lubang hitam kita bisa memahami pembentukan dan evolusi galaksi karena lubang hitam merupakan mesin utama yang mengendalikan evolusi galaksi.
Artikel ini merupakan kerjasama detikEdu dengan langitselatan dan telah diterbitkan di portal detikEdu.
Tulis Komentar