Lubang Hitam Termasif di Bimasakti

Para astronom menemukan lubang hitam massa bintang paling masif di Bimasakti sekaligus lubang hitam terdekat kedua dari Bumi!

Lubang hitam massa bintang

Lubang hitam. Kita mengenal objek yang satu ini sebagai monster yang melahap materi yang ada di sekelilingnya. Benda ini memang tidak tampak karena cahaya pun tidak bisa lepas dari lubang hitam. Dan kita hanya bisa mengenali keberadaan benda masif dengan gravitasi yang besar ini dari interaksinya dengan objek lain. Lubang hitam akan menarik benda-benda yang ada di dekatnya, menyebabkan anomali pada pergerakan objek tersebut. 

Di Bimasakti, kita mengenal lubang hitam supermasif di pusat galaksi dengan nama Sagittarius A*. Tapi, ada lubang hitam yang massanya jauh lebih kecil dari Sagittarius A* di Bimasakti. Lubang hitam tersebut kita kenal sebagai lubang hitam massa bintang yang terbentuk dari keruntuhan bintang masif. Jadi, ketika bintang masif yang massanya lebih dari 15-25 massa Matahari berada di penghujung evolusinya, bintang-bintang ini akan meledak dan pusatnya mengalami keruntuhan yang kemudian menjadi lubang hitam. 

Para astronom menduga ada sekitar 100 juta lubang hitam massa bintang di Bimasakti. Tapi tentunya, penemuan sampai saat ini masih jauh lebih sedikit dari dugaan tersebut. Setidaknya, para astronom menemukan sekitar 50 lubang hitam massa bintang di Bimasakti, dengan massa rerata sekitar 10 massa Matahari. Di antara lubang hitam tersebut yang paling masif adalah Cygnus X-1 yang massanya 21 massa Matahari. 

Kali ini, para astronom menemukan lubang hitam yang jauh lebih masif dari Cygnus X-1. Lubang hitam 33 massa Matahari! 

Lubang Hitam dalam Data Gaia

Lubang hitam Gaia BH3 atau BH3. Inilah lubang hitam pemegang rekor termasif di Bimasakti saat ini. BH3 ditemukan dalam data pengamatan satelit Gaia milik ESA dari goyangan yang terjadi pada bintang pasangannya. Jadi, gaya gravitasi lubang hitam yang besar menyebabkan terjadinya gangguan pada bintang pasangannya sehingga bintang kemudian tampak bergoyang. 

Untuk mengkonfirmasi penemuan BH3, para astronom melakukan pengamatan dengan instrumen Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) yang dipasang pada Very Large Telescope ESO di Gurun Atacama, Chili. Hasilnya, para astronom bukan hanya mengkonfirmasi keberadaan BH3 melainkan juga bisa mengetahui karakteristik bintang pendamping dan menentukan massa lubang hitam. 

Lubang hitam BH3 ini termasuk istimewa karena berada cukup dekat dengan Bumi. Hanya 2000 tahun cahaya di rasi Aquilla dan merupakan lubang hitam terdekat kedua dari Bumi. Jarak ini mengalahkan pemegang rekor sebelumnya yakni OGLE-2011-BLG-0462 yang berada 5200 tahun cahaya dari Bumi.  Sementara itu, lubang hitam terdekat dengan Bumi masih BH1 yang berada pada jarak 1560 tahun cahaya. 

Bintang Miskin Logam

Dari hasil analisis lubang hitam serupa yang ditemukan di luar Bimasakti, para astronom membangun teori kalau lubang hitam ini berasal dari keruntuhan bintang masif yang miskin unsur berat. Singkatnya, bintang pendahulunya merupakan bintang masif yang didominasi oleh hidrogen dan helium dan sangat sedikit unsur yang lebih berat dari kedua gas tersebut. 

Bintang miskin unsur berat atau bintang miskin logam seperti ini hanya kehilangan sedikit massa selama hidupnya dan di akhir hidup justru punya banyak materi yang tersisa untuk menghasilkan lubang hitam bermassa besar ketika pusat bintang runtuh.  Selain itu, dalam sistem bintang ganda, ketika kedua bintang berinteraksi, maka akan ada kemungkinan bintang pendahulu ini memperoleh tambahan massa sehingga bisa melampaui batas massa pembentukan lubang hitam.  

Teorinya demikian, tapi bukti yang bisa menghubungkan lubang hitam massa besar dan bintang miskin logam masih kurang dan sulit ditemukan. Untuk memahami komposisi bintang pendahulu BH3, para astronom mempelajari karakteristik bintang pasangannya. Ini karena bintang berpasangan cenderung memiliki komposisi yang sama.  

Dari data UVES, para astronom menemukan komposisi bintang pasangan BH3 merupakan bintang miskin logam. Hal ini mengindikasikan kalau bintang yang runtuh jadi BH3 juga merupakan bintang miskin logam.

Data yang dirilis saat ini masih merupakan data awal sebelum rilis data Gaia berikutnya. Meskipun demikian, untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik, pengamatan lanjut dengan instrumen GRAVITY pada interferometer VLT ESO perlu dilakukan. Pengamatan ini bisa memberi informasi terkait perilaku lubang hitam BH3 dalam menarik materi di sekitarnya.