Tertangkap Basah! Lima Pasangan Lubang Hitam Ditemukan Bergabung

Lima pasang lubang hitam supermasif tengah mempersiapkan diri dalam proses penyatuan yang akan mengguncang alam semesta. Ilustrasi ini menggambarkan cakram gas panas yang mengelilingi dua lubang hitam supermasif. Mereka akan saling mengorbit selama ratusan juta tahun sebelum akhirnya bergabung dan menghasilkan gelombang gravitasi kuat yang dapat dideteksi dari Bumi.
Kredit: A. Hobart/NASA/CXC

Para astronom telah menemukan lima pasang lubang hitam yang mempersiapkan diri dalam proses penyatauan yang akan mengguncang alam semesta, menggunakan tiga instrumen berbeda.

Studi terbaru yang menganalisis arsip data dari Observatorium Sinar-X Chandra NASA, Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), ground-based Large Binocular Telescope di Arizona, Sloan Digital Sky Survey (SDSS) dan survei Mapping Nearby Galaxies at APO (MaNGA), bertanggung jawab atas penemuan tersebut. Masing-masing pasangan saling mengorbit satu sama lain, sebelum akhirnya bergabung untuk membentuk lubang hitam tunggal yang lebih besar. Penemuan ini dapat membantu para astronom untuk memahami bagaimana mereka menghasilkan gelombang gravitasi saat bergabung.

Kelima pasangan lubang hitam supermasif terletak miliaran tahun cahaya dari Bumi, masing-masing jutaan kali lebih masif daripada Matahari. Dua lubang hitam dapat membentuk sistem biner semacam itu karena mereka berasal dari dua galaksi yang sebelumnya bertabrakan dan bergabung menjadi satu. Penyatuan galaksi menempatkan kedua galaksi di pusat galaksi baru dalam jarak yang relatif dekat. Model teoritis bahkan memprediksi sistem biner lubang hitam seharusnya relatif umum, namun fenomena tersebut sulit dilihat, kata tim ilmuwan yang menggelar studi.

Untuk menemukan mereka, tim awalnya menggunakan data dari SDSS untuk menemukan galaksi-galaksi yang sedang dalam proses penggabungan. Tim memilih galaksi yang wilayah pusatnya kurang dari 30.000 tahun cahaya, kemudian mengaplikasikan data WISE untuk mencari warna yang mengindikasikan eksistensi lubang hitam supermasif.

Setelah itu, tim menggunakan Chandra untuk mengetahui tingkat emisi sinar-X ekstrem yang menunjukkan pertumbuhan sebuah lubang hitam. Resolusi Chandra cukup ampuh untuk membedakan dua sumber emisi yang berbeda. Kombinasi antara ketiga instrumen ditambah dua survei langit, akhirnya berhasil mengungkap lima pasang lubang hitam yang diharapkan.

Lima pasang lubang hitam supermasif baru yang akan menyatu, diidentifikasi dari data tiga instrumen dan dua survei langit.
Kredit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Victoria/S.Ellison et al. & NASA/CXC/George Mason Univ./S.Satyapal et al.; Optical: SDSS

Kombinasi data sinar-X Chandra dan data inframerah WISE menunjukkan sejumlah besar debu dan gas yang mengelilingi mereka. Kedua observatorium yang beroperasi dalam panjang gelombang sinar-X dan inframerah, mumpuni untuk menembus material debu dan gas dan berhasil menangkap basah lima pasang lubang hitam yang akan menyatu.

Makalah studi yang melaporkan penemuan empat kandidat lubang hitam biner, telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal. Sementara makalah studi satu kandidat lubang hitam biner lainnya telah dipublikasikan di jurnal the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dan tersedia secara online.

Ditulis oleh: Jesse Emspak, kontributor space.com

Sumber: Caught In the Act! Five Black Hole Couples Found Merging

#terimakasihgoogle