Langsung ke konten utama

Bagaimana Lubang Hitam Tumbuh Menjadi Begitu Masif?

bagaimana-lubang-hitam-tumbuh-menjadi-begitu-masif-informasi-astronomi
Ilustrasi lubang hitam Cygnus X-1 yang menarik material dari bintang biru di dekatnya.
Kredit: NASA/CXC/M Weiss
 
Lubang hitam dengan massa sekitar 50 kali Matahari kita, dapat terbentuk melalui proses normal dari ledakan sebuah bintang yang sangat masif. Lubang hitam semacam ini dapat terbentuk relatif cepat di seluruh galaksi jika ada bintang yang begitu masif, mengingat masa hidup bintang masif sangat singkat dalam skala waktu astronomi. Adapun salah satu cara untuk menumbuhkan lubang hitam supermasif adalah dengan menanam sebuah benih lubang hitam di inti galaksi untuk menelan gas dan bintang-bintang. Di bawah kondisi yang tepat, lubang hitam dengan massa 1.000 kali Matahari dapat tumbuh hingga jutaan atau miliaran kali massa Matahari dalam waktu yang relatif singkat.
 
Sebagai alternatif, gas di inti galaksi dapat terakumulasi untuk menghasilkan sebuah bintang supermasif yang berevolusi dengan cepat menjadi lubang hitam dengan massa 1.000 kali Matahari. Monster kosmik ini tumbuh dengan cara mengakumulasi atau bergabung dengan lubang hitam lain dengan massa serupa.
 
Dari kedua cara ini, para astronom belum mengetahui metode yang lebih umum untuk menghasilkan lubang hitam masif. Namun, para astronom meyakini bahwa sebagian besar galaksi spiral dan elips memiliki lubang hitam masif.
 
Mereka telah mengantongi bukti kuat eksistensi lubang hitam masif di salah satu galasi katai elips Messier 32 di Grup Lokal. Dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk menentukan apakah tipe galaksi lain juga mengandung lubang hitam masif.
 
Tipe Lubang Hitam Berdasarkan Massanya
 
Masa lubang hitam bervariasi, namun ada tiga tipe utama lubang hitam yang sangat ditentukan oleh massa dan ukurannya.
 
Lubang hitam terkecil dikenal sebagai lubang hitam "purba". Para astronom meyakini tipe lubang hitam ini hanya sekecil atom tunggal, namun memiliki massa yang setara dengan sebuah gunung besar.
 
Jenis lubang hitam yang paling umum adalah yang berukuran menengah, disebut lubang hitam "stellar". Massa lubang hitam stellar dapat melampaui 20 kali massa Matahari dan terkompres di dalam sebuah bola dengan diameter hanya sekitar 10 mil. Puluhan lubang hitam stellar diprediksi ada di dalam galaksi Bima Sakti.
 
Lubang hitam terbesar disebut “supermasif”. Massa lubang hitam raksasa melampaui 1 juta kali lipat massa Matahari dan terkompres di dalam sebuah bola dengan diameter seukuran tata surya kita. Bukti ilmiah menunjukkan bahwa setiap galaksi raksasa mengandung lubang hitam supermasif di bagian pusat. Lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bima Sakti disebut Sagitarius A*, memiliki massa yang setara dengan sekitar 4 juta kali lipat massa Matahari dan terkompres di dalam sebuah bola dengan diameter hanya seukuran Matahari.
 
Lubang Hitam Massa Menengah
 
Di kebun raya alam semesta, lubang hitam supermasif awalnya tumbuh dari sebuah “benih” yang dibesarkan oleh gas dan debu kosmik atau melalui penggabungan dengan benda langit padat lainnya. Ukuran dan bobot “benih” ini terus tumbuh dan menjadi pusat galaksi raksasa, seperti Bima Sakti. Tapi tidak seperti tanaman yang memang tumbuh dari sebuah benih, “benih” lubang hitam supermasif adalah lubang hitam itu sendiri. Dan hingga saat ini, benih lubang hitam yang melahirkan lubang hitam supermasif belum pernah ditemukan.
 
Satu gagasan yang diajukan, lubang hitam supermasif yang setara dengan massa ratusan ribu hingga miliaran kali massa Matahari, tumbuh dari populasi lubang hitam berukuran lebih kecil yang belum pernah ditemukan. Populasi lubang hitam yang sulit dipahami ini adalah sekelompok “lubang hitam massa menengah”, dengan kisaran bobot di antara 100 hingga 10.000 Matahari. Ratusan lubang hitam yang telah ditemukan sejauh ini, didominasi oleh lubang hitam relatif kecil dan tidak pernah ditemukan satupun lubang hitam massa menengah.
 
Kepadatan materi yang dibutuhkan untuk menciptakan lubang hitam sangat membingungkan. Untuk menghasilkan lubang hitam dengan massa 50 kali massa Matahari, maka massa yang setara dengan 50 Matahari tersebut harus dimampatkan menjadi sebuah bola dengan radius kurang dari 300 kilometer. Tetapi dalam kasus lubang hitam pusat Messier 87, seolah-olah 6,5 miliar Matahari dimampatkan menjadi bola dengan radius yang lebih luas daripada orbit Pluto mengitari Matahari. Dari kedua kasus tersebut, diperoleh massa jenis yang sangat tinggi, sehingga material original harus runtuh ke dalam singularitas.
 
Kunci utama misteri asal usul lubang hitam ada pada batas fisik seberapa cepat ia tumbuh. Bahkan “monster” raksasa di pusat galaksi juga memiliki keterbatasan pada kegilaan “nafsu makan”, karena para ilmuwan menemukan sejumlah material yang didorong keluar oleh radiasi berenergi tinggi yang bersumber dari partikel panas yang dipercepat di dekat horizon peristiwa. Contohnya, bila hanya mengakresi material di sekitarnya, lubang hitam bermassa rendah kemungkinan dapat menggandakan massa dalam waktu 30 juta tahun.
 
Mencari lubang hitam massa menengah sangat sulit, mengingat lubang hitam tidak memancarkan cahaya. Namun para ilmuwan dapat melacak jejak mereka menggunakan teleskop dan instrumen canggih. Misalnya, karena aliran material yang mengarah ke lubang hitam tak pernah konstan, maka kumpulan material yang “dikonsumsi” lubang hitam menyebabkan variasi tertentu terhadap output cahaya lingkungan kosmik di sekitarnya. Perubahan output cahaya seperti itu dapat dilihat lebih cepat di lubang hitam dengan massa yang lebih kecil daripada lubang hitam dengan massa yang lebih besar.
 
Ditulis oleh: Staf imagine.gsfc.nasa.gov
 
Sumber: How Do Massive Black Holes Grow?
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Diameter Bumi

Kredit: NASA, Apollo 17, NSSDC   Para kru misi Apollo 17 mengambil citra Bumi pada bulan Desember 1972 saat menempuh perjalanan dari Bumi dan Bulan. Gurun pasir oranye-merah di Afrika dan Arab Saudi terlihat sangat kontras dengan samudera biru tua dan warna putih dari formasi awan dan salju antartika.   Diameter khatulistiwa Bumi adalah  12.756 kilometer . Lantas bagaimana cara para ilmuwan menghitungnya? Kredit: Clementine,  Naval Research Laboratory .   Pada tahun 200 SM, akurasi perhitungan ukuran Bumi hanya berselisih 1% dengan perhitungan modern. Matematikawan, ahli geografi dan astronom Eratosthenes menerapkan gagasan Aristoteles, jika Bumi berbentuk bulat, posisi bintang-bintang di langit malam hari akan terlihat berbeda bagi para pengamat di lintang yang berbeda.   Eratosthenes mengetahui pada hari pertama musim panas, Matahari melintas tepat di atas Syene, Mesir. Saat siang hari pada hari yang sama, Eratosthenes mengukur perpindahan sudut Matahari dari atas kota Al

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia

Berapa Lama Satu Tahun di Planet-Planet Lain?

Jawaban Singkat Berikut daftar berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh setiap planet di tata surya kita untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari (dalam satuan hari di Bumi): Merkurius: 88 hari Venus: 225 hari Bumi: 365 hari Mars: 687 hari Jupiter: 4.333 hari Saturnus: 10.759 hari Uranus: 30.687 hari Neptunus: 60.190 hari   Satu tahun di Bumi berlalu sekitar 365 hari 6 jam, durasi waktu yang dibutuhkan oleh Bumi untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari. Pelajari lebih lanjut tentang hal itu di artikel: Apa Itu Tahun Kabisat? Satu tahun diukur dari seberapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sebuah planet untuk mengorbit bintang induk. Kredit: NASA/Terry Virts Semua planet di tata surya kita juga mengorbit Matahari. Durasi waktu satu tahun sangat tergantung dengan tempat mereka mengorbit. Planet yang mengorbit Matahari dari jarak yang lebih dekat daripada Bumi, lama satu tahunnya lebih pendek daripada Bumi. Sebaliknya planet yang