Lubang Hitam Tidur Terdekat dari Bumi

Para astronom menemukan lubang hitam terdekat dari Bumi dengan jarak 1600 tahun cahaya di rasi Ophiuchus!

Ilustrasi bintang serupa Matahari mengitari lubang hitam. Kredit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani
Ilustrasi bintang serupa Matahari mengitari lubang hitam. Kredit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Lubang hitam. Objek yang satu ini memang ekstrim. Tidak ada cahaya yang bisa lolos terpancar dari objek ini karena gravitasinya yang besar sehingga kecepatan lepas dari lubang hitam pun melebihi kecepatan lepas cahaya. 

Tipe Lubang Hitam

Lubang hitam sering dikenal sebagai objek yang berada di pusat galaksi-galaksi besar. Yang ini tentu saja massanya luar biasa masif dengan kerapatan yang tidak terbayangkan. Lubang hitam di Bimasakti salah satunya. Massa lubang hitam supermasif yang ada di pusat galaksi kita 4,1 juta massa Matahari. Sementara lubang hitam di pusat galaksi M87, massanya 6,5 miliar massa Matahari. 

Itu lubang hitam supermasif. 

Ada lubang hitam yang massanya jauh lebih kecil. Lubang hitam ini terbentuk dari keruntuhan inti bintang masif yang meledak saat mengakhiri hidupnya. Kita mengenalnya sebagai lubang hitam massa bintang. Massanya sekitar lima sampai seratus kali lebih masif dari Matahari. Lubang hitam jenis ini justru lebih umum ditemukan. Tentu saja karena mereka terbentuk dari bintang-masif yang meledak. 

Untuk Bimasakti, para astronom memperkirakan setidaknya ada 100 juta lubang hitam massa bintang. Tapi masih sejumlah kecil yang sudah dikonfirmasi keberadaannya. Dan rata-rata lubang hitam yang ditemukan adalah lubang hitam aktif. 

Yang dikategorikan sebagai lubang hitam aktif adalah lubang hitam yang bercahaya dalam sinar-X. Jadi, meskipun lubang hitam tidak memancarkan cahaya, tapi lubang hitam ini gravitasinya sangat kuat sehingga ia bisa menarik materi yang ada di sekelilingnya. Ketika lubang hitam makan, materi yang ditarik ini bersinar terang dalam sinar-X. 

Tapi, ada lubang hitam yang pasif atau lubang hitam tidur. Lubang hitam tipe ini biasanya sedang tidak memangsa apapun yang ada di sekitarnya. Lubang hitam seperti ini akan aktif lagi ketika mulai melahap materi yang tertarik oleh gravitasinya. 

Lubang Hitam Terdekat

Pengamatan dengan teleskop Gemini Utara di Hawai’i berhasil menemukan lubang hitam terdekat dari Bumi. Yang menarik, lubang hitam tersebut tidak aktif a.k.a sedang tidur

Gaia BH1. Dari namanya, lubang hitam ini memang ditemukan pertama kali oleh satelit Gaia dan 10 kali lebih masif dari Matahari. Meskipun dibilang terdekat, jaraknya tidak dekat. Gaia BH1 berada 1600 tahun cahaya dari Bumi di rasi Ophiuchus si Pembawa Ular. Jika kita punya kendaraan yang bergerak dengan kecepatan cahaya (300.000 km/detik), maka butuh 1600 tahun untuk bisa mengunjungi monster ini!

Gaia BH1 merupakan lubang hitam dalam pasangan bintang ganda. Bintang pasangannya adalah bintang serupa Matahari yang mengorbit si lubang hitam dari jarak yang hampir sama dengan jarak Matahari-Bumi. 

Sebagai bayangan, ganti Matahari dengan lubang hitam, dan gantikan Bumi dengan Matahari. Dan bayangkan Matahari sedang mengelilingi lubang hitam masif pasangannya. 

Yang jadi masalah, lubang hitam ini sedang tidur. Tidak mudah untuk dideteksi. 

Jika lubang hitam merupakan salah satu anggota bintang ganda, maka kita bisa menemukannya dari interaksi dengan bintang pasangan. Jadi, lubang hitam anggota bintang ganda ini menarik materi dari bintang pasangan. Ketika materi ini mengalir ke lubang hitam, terjadi peningkatan temperatur dimana materi jadi sangat panas dan menghasilkan sinar-X yang sangat kuat dan jet atau semburan materi. 

Sementara itu, untuk lubang hitam pasif, maka lubang hitam tampak menyatu dengan lingkungannya. 

Lubang HItam dalam Data Gaia

Pada awalnya, Gaia BH1 merupakan kandidat lubang hitam yang dideteksi oleh Gaia. Jadi, satelit Gaia mendeteksi ketidakteraturan pada gerak bintang yang disebabkan oleh gravitasi objek masif yang tidak terlihat.  

Untuk memastikan apakah kandidat ini merupakan lubang hitam, para astronom melakukan analisis data dan pengamatan lanjut dengan instrumen Gemini Multi-Object Spectrograph. Para astronom mengukur kecepatan bintang serupa Matahari yang sedang mengitari objek tak terlihat. 

Dari pengamatan tersebut mereka bisa menentukan periode orbit bintang dan hasil pengamatan lanjut ini juga digunakan untuk mengetahui gerak orbit dan massa kedua komponen bintang ganda tersebut. Pada akhirnya, para astronom bisa mengidentifikasi kalau objek tak terlihat itu sebuah lubang hitam 10 massa Matahari!

Sebuah bintang normal serupa Matahari dan lubang hitam tidur. Hanya pasangan ini yang bisa menjelaskan ketidakteraturan gerak bintang tersebut. Tidak ada skenario lain yang bisa menjadi penyebab penyimpangan tanpa melibatkan lubang hitam. 

Anomali Lainnya

Ada hal lain yang jadi pertanyaan para astronom. Bagaimana konfigurasi bintang serupa Matahari dan lubang hitam ini bisa terbentuk, dengan jarak seperti sekarang. Setara jarak Matahari-Bumi. 

Lubang hitam terbentuk dari bintang masif yang meledak sebagai supernova. Bintang-bintang masif yang bisa berakhir sebagai lubang hitam setidaknya memiliki massa awal 20 massa Matahari. Untuk bintang-bintang yang luar biasa masif seperti ini, usianya pun sangat singkat. Hanya beberapa juta tahun. 

Jika kedua bintang terbentuk pada waktu yang sama, maka bintang masif cikal bakal lubang hitam hanya butuh waktu sebentar untuk beralih jadi bintang maharaksasa dan pada akhirnya meledak. Jika itu terjadi, seharusnya, bintang pasangannya sudah hancur dalam ledakan supernova sebelum bintang serupa Matahari itu bisa membakar hidrogen di pusatnya. Bintang normal serupa Matahari, butuh waktu lebih lama untuk membangkitkan reaksi fusi di pusat dibanding bintang-bintang masif yang hidupnya jauh lebih singkat. 

Bagaimana bintang serupa Matahari itu bisa selamat dari babak supernova bintang pasangan dan berakhir sebagai bintang masih jadi misteri. Tapi, jika bintang ini selamat pun, berdasarkan pemodelan yang ada, seharusnya jaraknya juga lebih dekat ke lubang hitam dibanding jarak teramati sekarang. 

Apa yang terjadi masih jadi misteri. Dan tentu saja ini jadi bagian penting untuk lebih memahami lubang hitam tidur di masa depan. 

Ditulis oleh

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.

1 thought on “Lubang Hitam Tidur Terdekat dari Bumi

Tulis komentar dan diskusi...