 |
| Kredit: Sinar-X: NASA/CXC/Universitas George Mason/R.Pfeifle dkk; Optik: SDSS & NASA/STScI |
Para
astronom telah menemukan tiga lubang hitam raksasa di antara fenomena tabrakan
kosmik yang melibatkan tiga galaksi. Sistem kosmik yang langka ini ditangkap
oleh beberapa observatorium, termasuk tiga teleskop antariksa NASA.
“Pada
saat itu kami hanya mencari sepasang lubang hitam, namun melalui teknik
seleksi tertentu, kami justru menemukan sistem kosmik yang menakjubkan ini,” ungkap penulis utama makalah ilmiah Ryan Pfeifle dari Universitas George Mason di
Fairfax Virginia, yang telah melaporkannya ke The Astrophysical Journal. “Inilah bukti terkuat eksistensi sistem triple yang aktif menyuplai material
bagi lubang hitam supermasif.”
Sistem
diberi kode SDSS J084905.51+111447.2 (disingkat SDSS J0849+1114) dan terletak satu
miliar tahun cahaya dari Bumi.
Untuk
mengungkap trifecta lubang hitam
langka, para astronom harus menggabungkan arsip data yang dikumpulkan oleh teleskop
berbasis darat dan antariksa. Data pertama berasal dari teleskop Sloan Digital Sky Survey (SDSS) di New Mexico, yang memindai langit dalam
cahaya optik. Dengan bantuan citizen
scientists yang berpartisipasi dalam proyek Galaxy Zoo, SDSS J0849+1114 kemudian ditandai sebagai sistem
tabrakan antar galaksi.
Data
kedua berasal dari misi Wide-field
Infrared Survey Explorer (WISE) NASA, yang mengungkap kilau terang cahaya
inframerah pada sistem selama fase penggabungan galaksi, ketika lebih dari satu
lubang hitam menghisap material dengan sangat rakus. Untuk menindaklanjuti data
WISE, para astronom kemudian beralih ke Observatorium Sinar-X Chandra NASA dan Large Binocular Telescope (LBT) di
Arizona.
Data
Chandra mengungkap sumber sinar-X dari material yang dikonsumsi lubang hitam di
pusat terang setiap galaksi, lokasi lubang hitam supermasif bersemayam. Chandra
dan Nuclear Spectroscopic Telescope Array
(NuSTAR) NASA juga mendeteksi sejumlah besar gas dan debu di sekeliling satu
lubang hitam, ciri khas yang hanya bisa dihasilkan oleh fenomena penggabungan
lubang hitam.
Sementara
itu, data cahaya optik dari SDSS dan LBT menunjukkan karakteristik material
yang dikonsumsi oleh tiga lubang hitam supermasif.
“Spektrum
optik mengandung banyak informasi tentang galaksi,” tambah rekan penulis makalah ilmiah Christina Manzano-King dari Universitas California di Riverside. “Spektrum
optik biasanya digunakan untuk mengidentifikasi aktivitas akresi material
lubang hitam supermasif dan dapat mencerminkan dampak yang ditimbulkan terhadap
galaksi induk.”
Salah
satu faktor yang menyulitkan pengaatan lubang hitam supermasif triple adalah gas dan debu
tebal yang menyelimuti mereka. Citra inframerah dari WISE, spektrum inframerah
dari LBT dan citra sinar-X dari Chandra menyelesaikan permasalahan ini, karena
cahaya inframerah dan sinar-X lebih mudah menembus awan gas dan debu daripada
cahaya optik (kasat mata).
“Dengan observatorium-observatorium besar ini, kami telah menemukan cara baru untuk mengidentifikasi tiga lubang hitam supermasif. Setiap teleskop memberi kita
petunjuk unik tentang apa yang terjadi di dalam sistem,” tutur Pfeifle. “Kami
berharap dapat memperluas studi untuk menemukan lebih banyak lubang hitam
triple menggunakan teknik serupa.”
“Lubang
hitam biner dan triple sangat langka,” jelas rekan penulis makalah ilmiah Shobita
Satyapal, juga dari Universitas George Mason. “Tetapi sistem seperti itu
sebenarnya merupakan konsekuensi alami penyatuan galaksi, bagian dari
pertumbuhan dan evolusi galaksi.”
Perilaku
penyatuan tiga lubang hitam supermasif cenderung berbeda daripada sepasang
lubang hitam. Lubang hitam triple lebih cepat bergabung daripada lubang hitam
biner. Mungkin inilah solusi untuk teka-teki teoritis “final parsec problem”, yaitu dua lubang hitam supermasif yang
terpisah beberapa tahun cahaya dapat saling mendekat, tetapi membutuhkan energi
tambahan untuk bergabung karena kelimpahan energi yang mereka bawa di lintasan
orbit. Pengaruh lubang hitam ketiga, seperti pada SDSS J0849+1114, dapat lebih
cepat menyatukan mereka.
Simulasi
komputer menunjukkan 16% pasangan lubang hitam supermasif dalam galaksi yang saling
bertabrakan akan berinteraksi dengan lubang hitam supermasif ketiga sebelum akhirnya
bergabung. Proses penggabungan akan menghasilkan riak-riak yang melintasi
jalinan ruang dan waktu yang disebut gelombang gravitasi.
Frekuensi
gelombang gravitasi SDSS J0849+1114 lebih rendah, sehingga tidak bisa dideteksi
oleh Laser Interferometer
Gravitational-Wave Observatory (LIGO) milik National Science Foundation dan detektor gelombang gravitasi European Virgo. Namun, gelombang
gravitasi ini dapat dideteksi menggunakan observasi radio pulsar dan observatorium
antariksa masa depan Laser Interferometer
Space Antenna (LISA) milik Badan Antariksa Eropa (ESA).
Ditulis
oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Lee Mohon
Komentar
Posting Komentar