2 weeks ago
13
Para astronom telah menemukan lubang hitam berukuran 36 miliar kali massa Matahari yang tersembunyi di dalam sistem Cosmic Horseshoe di konstelasi Leo.(NASA)
SEBUAH lubang hitam berukuran 36 miliar matahari ditemukan tersembunyi di dalam "Cosmic Horseshoe." Objek raksasa itu adalah salah satu lubang hitam terbesar yang pernah terdeteksi.
Pertama kali ditemukan tahun 2007, Cosmic Horseshoe adalah sistem dua galaksi yang terletak di konstelasi Leo. Gambar sistem menunjukkan lingkaran cahaya yang mengelilingi galaksi latar depan, LRG 3-757. Fenomena yang dikenal sebagai cincin Einstein, terjadi ketika massa galaksi yang signifikan melengkung dan memperbesar cahaya dari galaksi yang lebih jauh di belakangnya.
Jenis pembesaran ini disebut lensa gravitasi dan pertama kali diprediksi Albert Einstein tahun 1915. Sekarang, penelitian baru mengungkapkan bagaimana LRG 3-757 mendapatkan massa yang dibutuhkan untuk membengkokkan cahaya dari lubang hitam ultramasif yang mengerikan yang berada di pusatnya. Para peneliti menerbitkan temuan mereka pada 19 Februari di server pracetak arXiv, jadi mereka belum ditinjau rekan sejawat.
Teori relativitas umum Einstein menggambarkan cara benda-benda masif membengkokkan kain alam semesta yang disebut ruang-waktu. Gravitasi, menurut Einstein, tidak dihasilkan oleh kekuatan tak terlihat tetapi oleh lengkungan dan distorsi ruang-waktu di hadapan materi dan energi.
Ruang melengkung pada gilirannya, menetapkan aturan tentang bagaimana energi dan materi bergerak. Cahaya bergerak dalam garis lurus, cahaya bergerak melalui wilayah ruang-waktu yang sangat melengkung, seperti area di sekitar galaksi besar juga bergerak dalam kurva membungkuk di sekitar galaksi dan menyebar menjadi lingkaran cahaya.
Untuk menemukan bukti lubang hitam yang bersembunyi di dalam Cosmic Horseshoe, para astronom menggunakan data yang dikumpulkan dari spektrograf Multi Unit Spectroscopic Explorer di Gurun Atacama Cile, di samping gambar yang dikumpulkan Teleskop Luar Angkasa Hubble.
Dengan menganalisis lensa gravitasi yang kuat oleh LRG 3-757, sebuah galaksi dengan massa 100 kali Bima Sakti di samping kecepatan dan cara bintang bergerak di sekitarnya, para peneliti menyimpulkan keberadaan lubang hitam ultramasif diperlukan untuk menyesuaikan kedua kumpulan data secara bersamaan.
Deteksi ini menempatkan lubang hitam LRG 3-757 di antara yang terbesar yang pernah ada. Yang terbesar disebut dengan Ton 618, diperkirakan memiliki berat 66 miliar kali massa matahari dan membentang hingga 40 kali jarak antara Neptunus dan matahari. Sementara itu, lubang hitam di pusat gugus galaksi Holm 15A adalah 44 miliar massa matahari dan membentang hingga 30 kali jarak Neptunus ke matahari.
Para astronom belum mengeksplorasi dengan tepat bagaimana lubang hitam raksasa LRG 3-757 terbentuk. Tetapi bintang-bintang yang bergerak di sekitarnya relatif lambat dan pergerakannya kurang acak daripada yang diharapkan untuk lubang hitam seukurannya.
Ini bisa jadi karena beberapa bintang di dekatnya dikeluarkan penggabungan galaksi masa lalu atau karena lubang hitam pernah memiliki jet kuat yang memadamkan pembentukan bintang. Atau mungkin lubang hitam dengan cepat melahap banyak bintang di sekitarnya di awal hidupnya.
Para astronom berharap untuk menemukan beberapa jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dari teleskop luar angkasa Euclid, yang merupakan satu tahun dalam misi enam tahun untuk membuat katalog sepertiga dari seluruh langit malam dengan menangkap ribuan gambar sudut lebar. Secara keseluruhan, Euclid akan menangkap cahaya dari lebih dari satu miliar galaksi yang berusia hingga 10 miliar tahun, menurut Badan Antariksa Eropa.
Setelah ini selesai, para astronom akan menggunakan gambar Euclid untuk membuat dua peta, satu terdiri dari banyak cincin Einstein lainnya dan yang lainnya menunjukkan gelombang kejut yang disebut osilasi akustik baryon. Peta-peta ini seharusnya membantu para peneliti melacak materi gelap dan energi gelap komponen misterius alam semesta yang diyakini membentuk sebagian besar materinya dan menyebabkan percepatan ekspansinya masing-masing.
Misi Euclid diharapkan dapat menemukan ratusan ribu lensa selama lima tahun ke depan. Era penemuan baru ini menjanjikan untuk memperdalam pemahaman kita tentang evolusi galaksi dan interaksi antara komponen barionik (materi biasa) dan (materi gelap). (Live Science/Z-2)
