Astronom Mengungkap Sepasang Lubang Hitam Supermasif Terdekat Bumi

Berkat bantuan Very Large Telescope (VLT ESO's Observatory Eropa Selatan), para astronom telah mengungkap keberadaan pasangan lubang hitam supermasif memiliki jarak terdekat dengan Bumi yang pernah diamati. Kedua objek tersebut juga memiliki pemisahan yang jauh lebih kecil daripada pasangan lubang hitam supermasif lainnya yang terlihat sebelumnya dan pada akhirnya akan bergabung menjadi satu lubang hitam raksasa.

Karina Voggel, astronom di Strasbourg Observatory di Prancis dan penulis utama studi tersebut bersama timnya mampu menentukan massa kedua objek itu dengan melihat bagaimana tarikan gravitasi lubang hitam memengaruhi gerakan bintang-bintang di sekitar mereka. Lubang hitam yang lebih besar, yang terletak tepat di inti NGC 7727, ditemukan memiliki massa hampir 154 juta kali Matahari, sedangkan pendampingnya adalah 6,3 juta massa matahari.

Terletak di galaksi NGC 7727 di konstelasi Aquarius, pasangan lubang hitam supermasif ini berjarak sekitar 89 juta tahun cahaya dari Bumi. Meskipun ini mungkin tampak jauh, itu mengalahkan rekor sebelumnya 470 juta tahun cahaya dengan selisih yang cukup besar, membuat pasangan lubang hitam supermasif yang baru ditemukan itu menjadi yang paling dekat dengan kita.

Lubang hitam supermasif ini mengintai di pusat galaksi besar dan ketika dua galaksi tersebut bergabung, lubang hitam berakhir di jalur tabrakan. Pasangan di NGC 7727 mengalahkan rekor pemisahan terkecil antara dua lubang hitam supermasif, karena jaraknya hanya 1600 tahun cahaya di langit.

"Ini adalah pertama kalinya kami menemukan dua lubang hitam supermasif yang sedekat ini satu sama lain, kurang dari setengah jarak pemegang rekor sebelumnya," kata Voggel, penulis utama studi tersebut, yang kini hasilnya telah dipublikasikan di jurnal Astronomy & Astrophysics pada 31 Oktober 2021 dengan judul First direct dynamical detection of a dual super-massive black hole system at sub-kpc separation.

“Pemisahan kecil dan kecepatan dua lubang hitam menunjukkan bahwa mereka akan bergabung menjadi satu lubang hitam monster, mungkin dalam 250 juta tahun ke depan,” tambah rekan penulis Holger Baumgardt, seorang profesor di University of Queensland, Australia. Penggabungan lubang hitam seperti ini dapat menjelaskan bagaimana lubang hitam paling masif di Semesta bisa terbentuk.

Ini adalah pertama kalinya massa diukur dengan cara ini untuk pasangan lubang hitam supermasif. Prestasi ini dimungkinkan berkat kedekatan sistem dengan Bumi dan pengamatan terperinci yang diperoleh tim di Observatorium Paranal di Chili menggunakan Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) pada VLT ESO, instrumen yang dipelajari Voggel untuk digunakan selama waktunya sebagai mahasiswa di ESO.

Mengukur massa dengan MUSE, dan menggunakan data tambahan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA, memungkinkan tim untuk dapat mengonfirmasi bahwa objek di NGC 7727 memang lubang hitam supermasif. 

Para astronom menduga bahwa galaksi tersebut menampung dua lubang hitam, tetapi mereka belum dapat mengonfirmasi keberadaan mereka sampai sekarang karena kita tidak melihat sejumlah besar radiasi energi tinggi yang datang dari lingkungan terdekat mereka, yang jika tidak, akan melepaskan mereka.

"Temuan kami menyiratkan bahwa mungkin ada lebih banyak peninggalan penggabungan galaksi di luar sana dan mungkin mengandung banyak lubang hitam besar tersembunyi yang masih menunggu untuk ditemukan," kata Voggel. "Itu bisa meningkatkan jumlah lubang hitam supermasif yang dikenal di alam semesta lokal sebesar 30 persen." imbuhnya.

Pencarian pasangan lubang hitam supermasif tersembunyi yang serupa diperkirakan akan membuat lompatan besar ke depan dengan bantuan Extremely Large Telescope (ELT) ESO, yang akan mulai beroperasi akhir dekade ini di Gurun Atacama Chili.

“Deteksi pasangan lubang hitam supermasif ini baru permulaan,” kata rekan penulis Steffen Mieske, astronom di ESO di Chili dan Kepala Operasi Sains Paranal ESO, seperti dilansir Tech Explorist.

“Dengan instrumen HARMONI pada ELT kami akan dapat membuat deteksi seperti ini jauh lebih jauh dari yang mungkin dilakukan saat ini. ELT ESO akan menjadi bagian integral untuk memahami objek-objek ini.” pungkasnya.