Pengamatan Lubang Hitam Supermasif Yang Bangun dari Tidur

Untuk pertama kalinya, para astronom bisa menyaksikan lubang hitam supermasif bangun dari tidurnya.

Tepatnya pada bulan Desember 2019, para astronom menemukan kalau galaksi jauh yang selama bertahun-tahun tampak tenang dan tidak aktif, ternyata mulai memperlihatkan perubahan yang cukup dramatis. Pusat galaksi tersebut tiba-tiba mengalami peningkatan kecerlangan dan bersinar terang sehingga dikelompokkan dalam galaksi yang memiliki inti galaksi aktif (AGN). 

Pusat galaksi aktif merupakan area padat dan terang di pusat galaksi yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif. 

Itulah yang terjadi pada galaksi SDSS1335+0728, galaksi jauh yang berada pada jarak 300 juta tahun cahaya di rasi Virgo. Yang jadi pertanyaan apa penyebab galaksi ini jadi sangat terang? Ada beberapa kemungkinan seperti ledakan supernova atau peristiwa gangguan pasang surut akibat interaksi gravitasi, sebagai penyebab sebuah galaksi mengalami peningkatan kecerlangan secara tiba-tiba. Ledakan supernova merupakan peristiwa meledaknya bintang masif ketika mengakhiri hidupnya sedangkan gangguan pasang surut merupakan peristiwa terkoyaknya bintang ketika berada terlalu dekat dengan lubang hitam. Akan tetapi, perubahan kecerlangan itu hanya berlangsung selama beberapa puluh atau paling lama beberapa ratus hari.

Ternyata hal tersebut tidak terjadi pada galaksi SDSS1335+0728. Galaksi jauh ini masih terus mengalami peningkatan kecerlangan sampai saat ini. Karena itu, para astronom menduga ada penyebab lain yang membuat galaksi SDSS1335+0728 jadi lebih terang dibanding sebelum Desember 2019.

Studi Banding Pengamatan

Untuk mencari jawabannya, para astronom melakukan studi perbandingan perubahan kecerlangan dari data arsip pengamatan maupun dari pengamatan baru. Pengamatan setelah Desember 2019 dilakukan oleh berbagai teleskop di antaranya dengan instrumen X-shooter pada VLT (Very Large Telescope) ESO di Gurun Atacama.

Data arsip yang digunakan berasal dari pengamatan dengan Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) dan Galaxy Evolution Explorer (GALEX) NASA, Sloan Digital Sky Survey (SDSS), instrumen eROSITA pada  IKI dan DLR’s Spektr-RG space observatory. Sementara itu selain VLT ESO, pengamatan setelah Desember 2019 dilakukan juga oleh Southern Astrophysical Research Telescope (SOAR), Observatorium W. M. Keck, Neil Gehrels Swift Observatory, dan Chandra X-ray Observatory. 

Dari hasil perbandingan data arsip dengan data baru pengamatan, para astronom menemukan kalau setelah Desember 2019, galaksi SDSS1335+0728 memancarkan lebih banyak cahaya pada panjang gelombang ultraviolet, optik, dan inframerah. Galaksi SDSS1335+0728 juga mulai memancarkan sinar-X sejak bulan Februari 2024. Penemuan ini jelas bukan hal biasa. 

Satu-satunya penjelasan yang memungkinkan adalah pusat galaksi SDSS1335+0728 mulai memperlihatkan ada aktivitas. Alias galaksi ini sedang bangun dari tidur setelah lama tenang. Jika demikian, maka ini pertama kalinya para astronom bisa melihat aktivasi lubang hitam supermasif dalam waktu sebenarnya.

Bangun dari tidur

Di pusat galaksi, ada lubang hitam supermasif yang massanya lebih dari seratus ribu kali massa Matahari. Lubang hitam supermasif ini merupakan monster yang melahap materi yang ada di dekatnya. Gravitasinya yang luar biasa besar menarik bintang-bintang yang menjelajah di dekatnya dan mengoyak bintang-bintang tersebut hingga jatuh ke lubang hitam. Akibatnya, di sekeliling lubang hitam terbentuk piringan gas dan debu yang bergerak dengan kecepatan tinggi dan hasil interaksinya dengan lubang hitam menyebabkan materi memanas dan bercahaya terang. Selain itu, sebagian materi juga terlontar dan hasilnya terjadi semburan atau jet gas yang dilepaskan dari pusat galaksi. 

Tapi, ada lubang hitam supermasif yang tenang dan tidak aktif. Lubang hitam ini tidak aktif melahap materi di sekelilingnya sehingga tidak ada pancaran cahaya terang dari wilayah pusat galaksi. Lubang hitam supermasif seperti ini lebih tenang seperti sedang tidur sehingga tidak secara langsung bisa dikenali keberadaannya. 

Lubang hitam supermasif yang sedang tidur ini juga bisa bangun dan kembali aktif melahap materi di sekelilingnya. Dan itulah yang terjadi pada galaksi SDSS1335+0728. Lubang hitam supermasif di pusat galaksi ini bangun dan mulai aktif melahap materi di sekelilingnya sehingga pusat galaksinya jadi sangat terang.

Yang menarik, peristiwa bangunnya lubang hitam atau aktifnya lubang hitam ini berhasil diamati secara langsung pada saat kejadian berlangsung. Perlu diingat, meskipun peristiwa ini diamati saat kejadian, tapi ini merupakan informasi yang dibawa oleh cahaya dari galaksi tersebut setelah menempuh perjalanan selama 300 juta tahun dan baru diterima di Bumi. 

Pengamatan ini tentunya sangat menarik karena para astronom bisa mempelajari bagiamana lubang hitam bertumbuh dan berevolusi.

Meskipun para astronom berkesimpulan bahwa peristiwa ini merupakan lubang hitam di pusat galaksi yang kembali aktif, pengamatan lanjut dengan instrumen MUSE di VLT ataupun ELT (Extra Large Telescope) masih harus dilakukan untuk mengeliminasi kemungkinan lain. Jika ternyata peristiwa ini merupakan gangguan pasang surut akibat interaksi gravitasi, maka ini adalah peristiwa gangguan yang sangat lambat. 

Fakta Keren

Peristiwa lubang hitam supermasif yang kembali aktif dari tidur panjang ini juga bisa terjadi pada lubang hitam supermasif Sagittarius A* di pusat Bimasakti.