Hubble Ungkap Konsentrasi Lubang Hitam Kecil di Antara Gugusan Bintang

Awalnya, para astronom mengira gugus bola itu menjadi tuan rumah lubang hitam bermassa menengah. Ternyata, ini adalah "mata rantai yang hilang" yang telah lama dicari antara dua lubang hitam.


Foto: NASA, ESA, T. Brown, S. Casertano, dan J. Anderson (STScI)


IPHEDIA.com - Para astronom menemukan sesuatu yang tidak mereka duga di jantung gugus bola NGC 6397, yakni konsentrasi lubang hitam yang lebih kecil mengintai di sana alih-alih satu lubang hitam masif.

Gugus bola adalah sistem bintang padat, yang menampung bintang-bintang yang saling berdekatan. Sistem ini juga biasanya sangat tua - gugus bola yang menjadi fokus studi ini, NGC 6397, hampir setua alam semesta itu sendiri.

Cluster ini berada 7.800 tahun cahaya jauhnya, menjadikannya salah satu cluster bola terdekat ke Bumi. Karena nukleusnya yang sangat padat, ia dikenal sebagai kelompok inti yang runtuh.

Awalnya, para astronom mengira gugus bola itu menjadi tuan rumah lubang hitam bermassa menengah. Ternyata, ini adalah "mata rantai yang hilang" yang telah lama dicari antara dua lubang hitam.

Kedua lubang hitam itu yakni lubang hitam supermasif (jutaan kali massa Matahari) yang terletak di inti galaksi, dan lubang hitam bermassa bintang (beberapa kali massa Matahari). Kedua lubang hitam itu terbentuk setelah keruntuhan dari satu bintang masif.

"Kami menemukan bukti yang sangat kuat untuk massa tak terlihat di inti padat gugus bola, tetapi kami terkejut menemukan bahwa massa tambahan ini tidak 'seperti titik' (yang diharapkan untuk lubang hitam masif soliter) tetapi diperpanjang menjadi beberapa persen dari ukuran cluster, "kata Eduardo Vitral dari Paris Institute of Astrophysics (IAP) di Paris, Prancis.

Untuk mendeteksi massa tersembunyi yang sulit dipahami, Vitral dan Gary Mamon, juga dari IAP, menggunakan kecepatan bintang dalam gugus untuk menentukan distribusi massa totalnya, yaitu massa di bintang tampak, serta di bintang redup dan lubang hitam. Semakin banyak massa di suatu lokasi, semakin cepat bintang-bintang bergerak mengelilinginya.

Para peneliti menggunakan perkiraan sebelumnya tentang gerakan kecil yang tepat dari bintang-bintang (gerakan mereka yang terlihat di langit), yang memungkinkan untuk menentukan kecepatan sebenarnya di dalam gugus tersebut.

Pengukuran yang tepat untuk bintang-bintang di inti cluster ini hanya dapat dilakukan dengan Hubble selama beberapa tahun pengamatan. Data Hubble ditambahkan ke pengukuran gerak diri yang terkalibrasi dengan baik yang disediakan oleh observatorium antariksa Gaia Badan Antariksa Eropa yang kurang tepat daripada pengamatan Hubble di intinya.

"Analisis kami menunjukkan bahwa orbit bintang-bintang mendekati acak di seluruh gugus bola, bukan melingkar sistematis atau sangat memanjang," jelas Mamon, melansir Nasa.gov. Bentuk orbital dengan elongasi sedang ini membatasi massa bagian dalamnya.

Para peneliti menyimpulkan bahwa komponen tak terlihat hanya dapat dibuat dari sisa-sisa bintang masif (katai putih, bintang neutron, dan lubang hitam) mengingat massa, luas, dan lokasinya. Bintang yang mati ini semakin tenggelam ke pusat cluster setelah interaksi gravitasi dengan bintang-bintang yang kurang masif di dekatnya.

Permainan pinball bintang ini disebut "gesekan dinamis", di mana, melalui pertukaran momentum, bintang yang lebih berat dipisahkan di inti cluster dan bintang bermassa lebih rendah bermigrasi ke pinggiran cluster.

"Kami menggunakan teori evolusi bintang untuk menyimpulkan bahwa sebagian besar massa ekstra yang kami temukan berbentuk lubang hitam," kata Mamon.

Dua penelitian terbaru lainnya juga telah mengusulkan bahwa sisa-sisa bintang, khususnya lubang hitam bermassa bintang, dapat mengisi wilayah dalam gugus bola.

"Studi kami adalah studi pertama yang memberikan massa dan luasnya apa yang tampaknya merupakan kumpulan dari sebagian besar lubang hitam di pusat gugus bola yang runtuh inti ," tambah Vitral.

Para astronom juga mencatat bahwa penemuan ini meningkatkan kemungkinan bahwa penggabungan lubang hitam yang padat dalam gugus bola ini mungkin menjadi sumber penting gelombang gravitasi, yang bergelombang melalui ruang waktu.

Fenomena semacam itu dapat dideteksi dengan eksperimen Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, yang didanai oleh National Science Foundation dan dioperasikan oleh Caltech di Pasadena, California dan MIT di Cambridge, Massachusetts. (ns/ip)


Buka Komentar
Tutup Komentar
No comments:
Write Komentar

Siapapun boleh berkomentar, tetapi dengan cara yang bijaksana dan bertanggung jawab. Berkomentarlah dengan nama yang jelas dan bukan spam agar tidak dihapus. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab individu komentator seperti yang diatur dalam UU ITE (Undang-Undang Informasi dan Transaksi Elektronik) maupun perundang-undangan yang berlaku.

TOPIK


Back to Top