Para astronom baru-baru ini menangkap dua lubang hitam supermasif dalam spiral kematian seratus juta tahun menuju tabrakan epik.
Kedua lubang hitam itu berada di dekat pusat galaksi yang terbentuk akibat penggabungan dua galaksi yang lebih kecil, dan nasib mereka memberikan gambaran awal tentang apa yang mungkin terjadi pada Sagitarius A*, lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita sendiri, dalam beberapa juta tahun mendatang. Ahli astrofisika Universitas Harvard Anna Falcão dan rekan-rekannya menerbitkan karya mereka di Jurnal Astrofisika.
Gambar Teleskop Luar Angkasa Hubble ini menunjukkan galaksi MCG-03-34-64, dengan sepasang lubang hitam supermasif yang bersinar di pusatnya.
NASA
Leviathan Kosmik dalam Jalur Tabrakan
Para astronom baru-baru ini mengintip jauh ke dalam inti galaksi yang berjarak 800 juta tahun cahaya dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble, Observatorium Sinar-X Chandra (yang mengorbit sekitar 70.000 mil di atas Bumi, 200 kali lebih jauh dari Hubble), dan Very Large Array (ya, itu nama aslinya), teleskop radio di daratan New Mexico. Mereka menemukan sepasang objek, keduanya bersinar terang dengan cahaya tampak dan sinar-X sambil memancarkan gelombang radio yang kuat ke luar angkasa.
“Kami menggabungkan potongan-potongan ini dan menyimpulkan bahwa kemungkinan besar kami melihat dua lubang hitam supermasif yang jaraknya sangat dekat,” kata Falcão dalam pernyataan terbarunya.
Sepasang lubang hitam supermasif bersinar sangat terang karena mereka secara aktif “memakan” gas di sekitar mereka. Saat gas jatuh, semakin cepat, menuju jantung lubang hitam yang rakus, molekul gas bertabrakan dan melepaskan energi: cahaya terang, sinar-X, dan gelombang radio. Pusaran material yang deras itulah yang ditangkap oleh Event Horizon Telescope (dan sekarang dapat ditangkap dalam warna), dan itulah yang mengungkapkan sepasang raksasa ini kepada Falcão dan rekan-rekannya.
Pada suatu saat di masa lalu, dua galaksi bertabrakan dan bergabung — nasib yang sama yang menanti galaksi Bima Sakti kita dan galaksi Andromeda di dekatnya (terlalu dekat untuk merasa nyaman) dalam waktu sekitar 4,5 miliar tahun, tetapi jangan khawatir; Matahari akan menelan kita semua saat itu. Hasilnya adalah galaksi yang disebut MCG-03-34-64, sebuah nama yang benar-benar mudah diucapkan seperti puisi belaka. Ketika galaksi bergabung, lubang hitam supermasif di pusatnya biasanya juga bergabung — pada akhirnya. (Terkadang salah satu dari mereka terlempar ke luar angkasa, karena tabrakan ini dahsyat dan melibatkan gaya pada skala yang sulit dipahami oleh pikiran manusia). Namun selama jutaan atau terkadang miliaran tahun, mereka dapat terperangkap dalam orbit yang perlahan membusuk di sekitar pusat gravitasi bersama. Falcão dan rekan-rekannya memperkirakan bahwa kedua lubang hitam ini akhirnya akan saling bertabrakan dalam waktu sekitar 100 juta tahun, dan ketika itu terjadi, mereka akan mengirimkan gelombang kejut melalui struktur ruangwaktu.
Ahli astrofisika tidak pernah merekam gelombang gravitasi dari tabrakan yang sangat dahsyat tersebut. Observatorium gelombang gravitasi terbesar di Bumi, seperti Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO), membentang sekitar 2,5 mil — jarak yang tepat untuk menangkap riak yang relatif pendek dari tabrakan antara lubang hitam bermassa bintang (sisa-sisa bintang yang massanya kurang dari 100 kali massa Matahari kita) atau bintang neutron. Penggabungan antara dua objek seperti lubang hitam di inti galaksi kita, yang membawa lebih dari 4,3 juta kali massa Matahari kita, akan menghasilkan gelombang yang terlalu besar untuk dideteksi oleh LIGO.
Untuk mendeteksi gelombang gravitasi sebesar itu, dengan panjang gelombang yang demikian panjang, para astronom berencana untuk membangun versi LIGO, yang disebut Laser Interferometer Space Antenna (LISA), yang akan ditempatkan di luar angkasa dan detektornya akan tersebar jutaan mil terpisah di orbit. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, LISA akan diluncurkan sekitar dekade berikutnya. Dan siapa tahu instrumen apa yang akan dimiliki para astronom ketika lubang hitam supermasif di MCG-03-34-64 akhirnya bertabrakan dalam 100 juta tahun.