Lubang Hitam Ditemukan Sembunyi dalam Gugus Bintang di Luar Bimasakti

 Menggunakan Very Large Telescope (VLT ESO's Observatory Eropa), para astronom telah menemukan lubang hitam kecil di luar Bimasakti dengan melihat bagaimana pengaruhnya terhadap pergerakan bintang di sekitarnya.

Ini adalah pertama kalinya metode deteksi ini digunakan untuk mengungkap keberadaan lubang hitam di luar galaksi kita. Metode ini bisa menjadi kunci untuk mengungkap lubang hitam tersembunyi di Bimasakti dan galaksi terdekat lainnya, juga untuk membantu menjelaskan bagaimana objek misterius ini terbentuk dan berevolusi.

Lubang hitam yang baru ditemukan itu terlihat bersembunyi di NGC 1850, yaitu sekelompok ribuan bintang yang berjarak sekitar 160.000 tahun cahaya di Awan Magellan Besar, galaksi tetangga Bimasakti.

Melansir Tech Explorist, Sara Saracino, dari Astrophysics Research Institute of Liverpool John Moores University di Inggris, yang memimpin penelitian tersebut, mengatakan, "Mirip dengan Sherlock Holmes yang melacak geng kriminal dari kesalahan langkah mereka, kami melihat setiap bintang di kluster ini dengan kaca pembesar di satu tangan mencoba menemukan beberapa bukti keberadaan lubang hitam tetapi tanpa melihatnya secara langsung." Hasil temuannya itu telah dipublikasikan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society pada 11 November 2021 yang diberi judul A black hole detected in the young massive LMC cluster NGC 1850.

"Hasil yang ditampilkan di sini hanya mewakili salah satu penjahat yang dicari, tetapi ketika Anda telah menemukannya, Anda sedang dalam perjalanan untuk menemukan banyak lainnya, dalam kelompok yang berbeda," ujar Saracino.

Lubang hitam pertama yang telah berhasil terdeteksi ini ternyata memiliki ukuran sekitar 11 kali lebih besar dari Matahari kita. Para astronom berhasil melacak lubang hitam ini berkat adanya pengaruh gravitasinya pada bintang bermassa lima matahari yang mengorbitnya. Sebelumnya, mereka telah melihat lubang hitam kecil “bermassa bintang” di galaksi lain dengan mengambil cahaya sinar-X yang dipancarkan ketika mereka sedang menelan materi, atau dari gelombang gravitasi yang dihasilkannya ketika ia bertabrakan satu sama lain atau dengan bintang neutron.

“Namun, sebagian besar lubang hitam bermassa bintang tidak menunjukkan keberadaannya melalui sinar-X atau pun gelombang gravitasi. Sebagian besar hanya dapat diungkapkan secara dinamis. Ketika mereka membentuk sistem dengan bintang, mereka akan memengaruhi gerakannya dengan cara yang halus tetapi dapat dideteksi, sehingga kita dapat menemukannya dengan instrumen yang canggih," tutur Stefan Dreizler, anggota tim yang berbasis di University of Göttingen di Jerman.

Metode dinamis yang digunakan oleh Saracino dan timnya ini memungkinkan para astronom menemukan lebih banyak lubang hitam dan membantu membuka misteri mereka.

"Setiap deteksi yang kami buat akan menjadi penting untuk pemahaman masa depan kita tentang gugus bintang dan lubang hitam di dalamnya," kata rekan penulis studi Mark Gieles dari University of Barcelona, Spanyol.

Deteksi di NGC 1850 menandai pertama kalinya sebuah lubang hitam ditemukan di sekelompok bintang muda yang mana diketahui bahwa gugus tersebut baru berusia sekitar 100 juta tahun, bisa dikatakan sekejap mata pada skala astronomi.

Akan tetapi, dengan menggunakan metode dinamis mereka di gugus bintang yang sama dapat mengungkap lebih banyak lubang hitam muda dan menjelaskan bagaimana mereka berevolusi. Dengan membandingkannya dengan lubang hitam yang lebih besar dan lebih matang di gugus yang lebih tua, maka para astronom akan dapat memahami bagaimana benda-benda ini tumbuh dengan memakan bintang atau bergabung dengan lubang hitam lainnya. Selanjutnya, memetakan demografi lubang hitam di gugus bintang meningkatkan pemahaman kita tentang asal usul sumber gelombang gravitasi. Untuk melakukan pencarian mereka tersebut, tim peneliti menganalisa data yang telah dikumpulkan selama dua tahun dengan Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) yang dipasang di VLT ESO, yang terletak di Gurun Atacama Cili.

“MUSE memungkinkan kami untuk mengamati area yang sangat ramai, seperti wilayah terdalam dari gugus bintang, menganalisis cahaya setiap bintang di sekitarnya. Hasil akhirnya adalah informasi tentang ribuan bintang dalam satu bidikan, setidaknya 10 kali lebih banyak dibandingkan dengan instrumen lainnya,” kata rekan penulis Sebastian Kamann, pakar MUSE lama yang berbasis di Institut Penelitian Astrofisika Liverpool.

Ini memungkinkan tim untuk melihat bintang aneh yang gerakan anehnya menandakan keberadaan lubang hitam. Data dari Eksperimen Lensa Gravitasi Optik Universitas Warsawa dan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA juga turut membantu mereka untuk mengukur massa lubang hitam dan mengonfirmasi temuan mereka tersebut. Belum lagi, dengan adanya Extremely Large Telescope (ELT) ESO di Cili, yang nanti akan mulai beroperasi akhir dekade ini, akan memungkinkan para astronom menemukan lebih banyak lagi lubang hitam yang tersembunyi.

“ELT pasti akan merevolusi bidang ini. Ini akan memungkinkan kita untuk mengamati bintang yang jauh lebih redup di bidang pandang yang sama, serta untuk mencari lubang hitam di gugus bola yang terletak pada jarak yang super jauh lagi,” kata Saracino, dengan sangat antusias.