Hunting Lubang Hitam Menengah di Pusat Galaksi Melalui Gelombang Gravitasi

Berita Baru, Jakarta – Para ahli astronomi memiliki rencana untuk menggunakan gelombang di ruang-waktu untuk memburu lubang hitam menengah yang paling sulit ditemukan di pusat Bima Sakti.

Lubang hitam yang paling sulit ditemukan di alam semesta bukanlah lubang hitam yang besar atau kecil, melainkan yang berukuran sedang, dan sebuah tim astronom telah mengusulkan metode baru menggunakan gelombang di ruang-waktu untuk memburu lubang hitam ini.

Lubang hitam yang diketahui terbagi menjadi dua jenis umum. Pertama, lubang hitam massa bintang, yang berukuran dari beberapa kali hingga beberapa puluh kali massa matahari. Kedua, lubang hitam supermasif, yang berukuran dari satu juta hingga 50 miliar massa matahari.

Dilansi dari Live Science, para ahli astronomi mengemukakan bahwa mungkin ada beberapa lubang hitam yang terjebak di antara kedua ekstrem ini, yang disebut lubang hitam massa menengah (IMBHs), dengan massa beberapa ribu kali massa matahari. Namun, ada satu masalah: meskipun mencarinya selama beberapa dekade, kita belum menemukan satu pun. Oleh karena itu, tim astronom, yang menulis di server pra-cetak arXiv.org, telah mengusulkan metode baru untuk memburu IMBH, menggunakan gelombang halus di ruang-waktu yang disebabkan oleh gerakan lubang hitam melalui pusat Bima Sakti.

Para ahli astronomi sangat ingin menemukan IMBH karena hal ini akan membantu mereka memahami sejarah pembentukan lubang hitam. Sejauh ini, kita memahami bahwa lubang hitam raksasa tidak lahir begitu saja. Sebaliknya, mereka berasal dari lubang hitam massa bintang yang kecil. Kemudian, selama ratusan juta tahun, mereka menelan setiap benda material yang berada terlalu dekat, dan mereka juga saling menemukan dan bergabung, berkembang dengan cepat menjadi ukuran saat ini yang mengesankan. Pertumbuhan yang cepat tersebut menunjukkan bahwa seharusnya sedikit IMBH yang tersisa, karena ukuran lubang hitam tersebut hanya merupakan fase sementara pada jalan lubang hitam menuju ke supermassiveness.

Namun, model pembentukan lubang hitam lainnya menunjukkan bahwa IMBH sebenarnya mungkin umum dan hanya sulit dideteksi. Misalnya, kondisi yang sempit pada inti galaksi mungkin cocok untuk menghasilkan ratusan lubang hitam besar tetapi tidak supermasif. Namun, IMBH ini mungkin tersembunyi, karena lubang hitam supermasif di pusat galaksi akan mendominasi pengamatan kita.

Untuk menarik kesimpulan tersebut, para penulis studi baru berharap untuk menggunakan Laser Interferometer Space Antenna (LISA), detektor gelombang gravitasi yang direncanakan yang European Space Agency berharap dapat diluncurkan pada tahun 2037. Observatorium ini akan mendeteksi gelombang gravitasi, yaitu gelombang halus di ruang-waktu yang pertama kali diprediksi oleh Einstein, saat mereka melewati tata surya. Observatorium

ini terdiri dari tiga satelit yang mengorbit matahari secara konstan dan akan terus memonitor jarak di antara mereka. Ketika gelombang gravitasi melewati, satelit-satelit ini akan mendeteksi tanda tangan khas seperti pelampung di laut yang mengenali gelombang pasang yang lewat.

Untuk mencari IMBH, para astronom harus berharap untuk keberuntungan. Jika sebuah IMBH di pusat galaksi kebetulan menangkap sebuah sisa padatan (seperti lubang hitam yang lebih kecil, bintang neutron, atau katai putih), proses ini akan mengeluarkan gelombang gravitasi yang dapat dideteksi oleh LISA. Karena IMBH itu sendiri akan berputar mengelilingi lubang hitam supermasif pusat, gelombang gravitasi ini akan mengalami pergeseran Doppler (seperti pergeseran frekuensi dari ambulans yang lewat) karena gerakan IMBH.

Jika cukup banyak IMBH bersembunyi di inti galaksi kita, maka tindakan penghancuran yang tenang ini mungkin akan meninggalkan tanda tangan yang halus dalam gelombang gravitasi. Metode yang diusulkan masih jauh dari sempurna: LISA hanya akan dapat mendeteksi IMBH jika mereka memiliki rentang massa dari 1.000 hingga 100.000 massa matahari. Namun, meskipun peluangnya kecil, tetapi kemungkinan berhasil masih ada.