Sebuah lubang hitam supermasif hampir-rekor ditemukan di daerah jarang dari alam semesta lokal menunjukkan benda-benda monster ini mungkin lebih umum daripada yang pernah diperkirakan.
Gambar yang disimulasikan komputer ini menunjukkan lubang hitam supermasif pada inti galaksi. Wilayah hitam di tengah melambangkan cakrawala peristiwa lubang hitam, di mana tidak ada cahaya yang bisa lepas dari cengkeraman gravitasi benda besar itu. Gravitasi lubang hitam yang kuat mendistorsi ruang di sekitarnya seperti cermin rumah sandiwara. Cahaya dari bintang latar belakang direntangkan dan dioleskan saat bintang-bintang meluncur melalui lubang hitam. Kredit gambar: NASA, ESA, dan D. Coe, J. Anderson, dan R. van der Marel (STScI)
Para astronom menemukan lubang hitam supermasif yang hampir mencapai rekor - berbobot 17 miliar matahari - di pusat galaksi di daerah yang jarang penduduknya di alam semesta lokal, sekitar 200 juta tahun cahaya dari Bumi ke arah konstelasi Eridanus.
Penemuan ini menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif mungkin lebih umum daripada yang pernah diperkirakan, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan 6 April 2016 dalam jurnal Alam.
Sampai sekarang, lubang hitam supermasif terbesar - yang memiliki massa sekitar 10 miliar kali dari matahari kita - telah ditemukan di inti galaksi yang sangat besar di wilayah yang sarat dengan galaksi besar lainnya. Pemegang rekor saat ini, ditemukan di Coma Cluster pada 2011, memberi tip skala pada 21 miliar massa matahari dan terdaftar dalam Guinness Book of World Records.
Galaksi elips NGC 1600 (kiri) memiliki lubang hitam yang sangat besar dengan 17 miliar kali massa matahari. Tidak seperti galaksi lain, di mana lubang hitam yang sangat masif telah ditemukan (seperti NGC 4889, kanan), itu adalah yang terbesar dari sekelompok kecil galaksi dan bukan dalam kelompok kaya. Gambar: © MPE / Observatorium Gemini
Lubang hitam yang baru ditemukan di sebuah galaksi, NGC 1600, di bagian yang berlawanan dari langit dari Coma Cluster di padang pasir relatif, kata pemimpin tim penemuan, Chung-Pei Ma, seorang profesor Universitas California-Berkeley. astronomi, adalah pemimpin tim penemuan. Dia berkata:
Lubang hitam super besar yang baru ditemukan itu berada di pusat galaksi elips besar-besaran, NGC 1600, yang terletak di perairan kosmik, pengelompokan kecil sekitar 20 galaksi.
Sementara menemukan lubang hitam raksasa di galaksi masif di daerah padat alam semesta adalah yang diharapkan - seperti berlari melintasi gedung pencakar langit di Manhattan - tampaknya kecil kemungkinan mereka dapat ditemukan di kota-kota kecil di alam semesta. Ma berkata:
Kelompok kaya galaksi seperti Coma Cluster sangat, sangat jarang, tetapi ada beberapa galaksi ukuran NGC 1600 yang berada di kelompok galaksi ukuran rata-rata. Jadi pertanyaannya sekarang adalah, "Apakah ini puncak gunung es?" Mungkin ada lebih banyak lubang hitam di luar sana yang tidak tinggal di gedung pencakar langit di Manhattan, tetapi di sebuah gedung tinggi di suatu tempat di dataran Midwestern.
Para peneliti juga terkejut menemukan bahwa lubang hitam 10 kali lebih besar dari yang mereka perkirakan untuk galaksi massa ini. Berdasarkan survei lubang hitam sebelumnya, para astronom telah mengembangkan korelasi antara massa lubang hitam dan massa tonjolan pusat galaksi inangnya - semakin besar tonjolan galaksi, semakin besar secara proporsional lubang hitam. Tetapi untuk galaksi NGC 1600, massa lubang hitam raksasa jauh melebihi massa tonjolan yang relatif jarang. Ma berkata:
Tampaknya hubungan itu tidak bekerja dengan baik dengan lubang hitam yang sangat besar; mereka adalah sebagian besar dari massa galaksi inang.
Satu ide untuk menjelaskan ukuran monster lubang hitam, kata para ilmuwan, adalah bahwa ia bergabung dengan lubang hitam lain di masa lalu ketika interaksi galaksi lebih sering terjadi. Ketika dua galaksi bergabung, lubang hitam pusatnya mengendap di inti galaksi baru dan saling mengorbit. Bintang-bintang yang jatuh di dekat lubang hitam biner, tergantung pada kecepatan dan lintasannya, dapat benar-benar merampas momentum dari pasangan yang berputar dan mengambil kecepatan yang cukup untuk melarikan diri dari inti galaksi. Interaksi gravitasi ini menyebabkan lubang hitam perlahan bergerak lebih dekat bersama, akhirnya bergabung untuk membentuk lubang hitam yang lebih besar. Lubang hitam supermasif kemudian terus tumbuh dengan melahap gas yang disalurkan ke inti oleh tabrakan galaksi. Ma berkata:
Untuk menjadi sebesar ini, lubang hitam akan memiliki fase yang sangat rakus di mana ia menghabiskan banyak gas.
Makanan yang sering dikonsumsi oleh NGC 1600 juga dapat menjadi alasan mengapa galaksi berada di kota kecil, dengan beberapa tetangga galaksi. NGC 1600 adalah galaksi paling dominan dalam kelompok galaksi, paling tidak tiga kali lebih terang dari tetangganya. Ma berkata:
Kelompok-kelompok lain seperti ini jarang memiliki celah luminositas yang begitu besar antara galaksi yang paling terang dan yang paling terang kedua.
Sebagian besar gas galaksi dikonsumsi sejak lama ketika lubang hitam berkobar sebagai quasar yang cemerlang dari material yang mengalir ke dalamnya yang dipanaskan menjadi plasma bercahaya. Ma berkata:
Sekarang, lubang hitam adalah raksasa yang sedang tidur. Satu-satunya cara kami menemukannya adalah dengan mengukur kecepatan bintang di dekatnya, yang sangat dipengaruhi oleh gravitasi lubang hitam. Pengukuran kecepatan memberi kita perkiraan massa lubang hitam.
Intinya: Para astronom telah menemukan lubang hitam raksasa di tempat yang tidak terduga. Para astronom menemukan lubang hitam supermasif yang hampir memecahkan rekor, dengan berat 17 miliar matahari, di pusat galaksi di daerah yang jarang penduduknya di alam semesta.Pengamatan dapat menunjukkan bahwa objek monster ini mungkin lebih umum daripada yang pernah diperkirakan.