Astronom Temukan Sekumpulan Lubang Hitam Yang Selaras

Ini adalah gambar dari peta radio meliputi wilayah ELAIS-N1, dengan jet galaksi sejajar. Gambar di sebelah kiri memiliki lingkaran putih di sekitar galaksi selaras; gambar di sebelah kanan adalah tanpa lingkaran.

AstroNesia ~ Sebuah teleskop radio yang sangat sensitif telah melihat sesuatu yang aneh di kedalaman kosmos kita: Sekelompok lubang hitam supermasif yang misterius terlihat selaras, seakan berada dalam tarian kosmik yang disingkronisasikan.

Lubang hitam, yang menempati pusat galaksi di wilayah ruang yang disebut ELAIS-N1, tampaknya tidak memiliki hubungan satu sama lain, dipisahkan oleh jutaan tahun cahaya. Tapi setelah mempelajari gelombang radio yang dihasilkan oleh jet kembar yang meledak dari kutub lubang hitam ', para astronom menyadari bahwa semua jet menunjuk ke arah yang sama, seperti panah pada kompas yang mengarah ke "utara."


Para astronom menggunakan data dari Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) di India.

Ini adalah pertama kalinya sekelompok lubang hitam supermasif di inti galaksi terlihat dalam hubungan yang tergolong aneh. Apa yang kita saksikan adalah sekelompok galaksi, yang semua memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya memiliki sumbu rotasi yang menunjuk ke arah yang sama.

"Karena lubang hitam ini tidak saling mengetahui tentang satu sama lain, atau memiliki cara untuk bertukar informasi atau saling mempengaruhi langsung dalam skala besar seperti ini, putaran keselarasan ini harus terjadi selama pembentukan galaksi di alam semesta awal," kata Andrew Russ Taylor, direktur Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy di Cape Town, Afrika Selatan. Taylor adalah penulis utama penelitian ini yang diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan jurnal dari Royal Astronomical Society.

Dengan kata lain, meskipun masing-masing galaksi ini saat ini saling berjauhan satu sama lain, mereka mungkin berasal dari fluktuasi massal skala kecil yang sama, tak lama setelah Big Bang, dan memiliki beberapa kesamaan pada skala kuantum. Benda-benda ini semua dilahirkan di wilayah padat yang sama  sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, saat alam semesta mengembang, mereka melayang terpisah ke dalam galaksi dewasa yang kita lihat hari ini di ruang angkasa.

Tapi kenyataannya, mereka tetap sangat terkorelasi sehingga memberikan kesempatan yang luar biasa bagi para astronom untuk melihat bagaimana struktur skala kecil alam semesta awal mempengaruhi struktur skala besar alam semesta yang kita saat ini.

Para peneliti berharap menggunakan penemuan yang mengejutkan ini untuk mungkin lebih memahami kondisi di mana mereka terbentuk, namun penemuan ini akan menjadi tantangan besar untuk dijelaskan karena tidak ada model kosmologi yang saat ini yang dapat menjelaskan itu.

"Hal ini tidak bisa di jelaskan berdasarkan pemahaman kita tentang kosmologi. Ini sebuah temuan aneh," kata kolaborator Romeel Dave, dari University of Western Cape, Afrika Selatan.

Mungkin medan magnet kuat mempengaruhi materi primordial sedemikian rupa untuk benih kelompok lubang hitam yang tersinkron ini. Mungkin pengaruh dari partikel materi gelap hipotetis (seperti axions) memiliki peran dalam permainan ini atau string kosmik mungkin entah bagaimana mempengaruhi evolusi mereka. Untuk saat ini, itu tetap misteri.

Menariknya, penemuan lubang hitam selaras ini datang secara kebetulan.

Astronom Temukan Lubang Hitam Raksasa Di Galaksi Yang Tergolong Dekat

Galaksi NGC 1600 jauh lebih besar dan lebih terang dari rekan-rekannya, dan menjadi rumah sebuah lubang hitam dengan massa 17 miliar kali dari matahari. NGC 1600 adalah galaksi elips besar di pusat gambar ini, juga ditampilkan dalam inset.

AstroNesia ~ Salah satu lubang hitam terbesar yang pernah ditemukan terlihat seperti gedung pencakar langit yang menjulang tinggi di sebuah kota kecil.

Para astronom telah melihat sebuah lubang hitam supermasif yang mengandung 17 miliar kali massa matahari (hanya sedikit lebih kecil dari lubang hitam paling besar yang dikenal, yang beratnya mencapai 21 miliar massa matahari) di pusat galaksi NGC 1600.


Itu kejutan, karena NGC 1600, yang terletak 200 juta tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Eridanus, berada dalam kelompok galaksi yang berukura rata-rata, dan lubang hitam raksasa biasanya ditemukan di kelompok yang padat galaksi.

Jadi peneliti mungkin harus memikir kembali ide-ide mereka tentang di mana lubang hitam raksasa berada, dan berapa banyak dari mereka mungkin mengisi alam semesta, kata anggota tim studi.

"Lubang hitam ini jauh lebih besar dari yang kami perkirakan untuk ukuran galaksi atau di mana galaksi ini hidup" kata rekan penulis studi Chung-Pei Ma, astronom dari University of California, Berkeley.

Temuan ini diterbitkan dalam Jurnal Nature.

Lubang Hitam Ini Mengamuk Pancarkan Cahaya Merah

Kilatan merah cepat dari V404 Cygni diamati oleh pencitraan cepat ULTRACAM pada William Herschel Telescope di pagi hari 26 Juni 2015.

AstroNesia ~ Astronom telah mengamati kilatan langka dan kuat dari lubang hitam yang memakan bintang telah diamati oleh para astronom.

Kilatan ini termasuk beberapa ledakan lubang hitam yang paling terang yang terlihat dalam beberapa tahun terakhir, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan jurnal Royal Astronomical Society.


Pada bulan Juni 2015, V404 Cygni, sistem biner yang terdiri dari lubang hitam dan bintang yang sedikit lebih kecil dari matahari saling mengorbit, terlihat dalam fase cerah dramatis selama dua minggu.

Selama fase cerah itu, kilasan cahaya merah yang kuat itu hanya berlangsung sepersekian detik dan teramati saat lubang hitam melahap materi dari bintang pendamping nya.

Satelit NASA Swift juga mendeteksi gelombang pasang sinar-X energi tinggi dari konstelasi Cygnus, yaitu sekitar 8.000 tahun cahaya dari Bumi.

Sebuah kamera pencitraan cepat yang dipasang pada teleskop di Kepulauan Canary mendokumentasikan kelipan itu. Kedipan ini memiliki kecerahan sekitar seribu matahari dan beberapa kedipan itu berlangsung untuk waktu yang singkat, sekitar 10 kali lebih cepat dari kedipan mata.

Sebuah tim ilmuwan internasional dari Eropa, Amerika Serikat, India dan Uni Emirat Arab yang dipimpin oleh University of Southampton di Inggris, melaporkan bahwa kedipan merah itu berasal dari material bintang yang tidak dikonsumsi oleh lubang hitam dan pada dasarnya dimuntahkan ke ruang angkasa.

Para astronom telah menjelaskan ini sebagai jet materi yang bergerak cepat berkedip merah. Fenomena ini menarik karena lubang hitam yang begitu padat, bahkan cahaya tidak dapat melarikan diri dari gravitasinya.

"Kecepatannya sangat tinggi memberitahu kita bahwa daerah di mana cahaya merah ini dipancarkan harus sangat kompak," kata penulis utama studi Dr Poshak Gandhi mengatakan dalam siaran pers.

Sebuah lubang hitam biasanya terbentuk dari sisa-sisa bintang sekarat yang telah melalui fase ledakan supernova, bisa dibayangkan sebagai sejumlah besar materi dijejalkan ke daerah yang sangat kecil.

"Kedipan merah ini sangat kuat karena lubang itu dalam fase pesta makan", kata Gandhi.

Para astronom berteori bahwa ketika lubang hitam dengan cepat memaksa makan bintang pendamping, ia bereaksi keras, menyemburkan bagian dari materi bintang itu sebagai jet yang bergerak cepat.

Ledakan lubang hitam ini sangat langka dan tak terduga sehingga para ilmuwan biasanya menangkap basah peristiwa tersebut. Misalnya, terakhir kali V404 Cygni meletus pada tahun 1989.

Kebanyakan ledakan relatif redup, tapi kilasan V404 Cygni termasuk ledakan terkuat untuk diamati dalam beberapa tahun terakhir.

Lubang Hitam Raksasa Di Galaksi NGC 4889

Galaksi NGC 4889 (ditengah yang paling terang) di Coma Cluster. Gambar lubang hitamnya tidak terlihat.

AstroNesia ~ Teleskop luar angkasa Hubble telah memberi para ilmuwan gambar paling tajam dari sebuah galaksi yang dikenal mengandung lubang hitam yang sangat besar.

Lubang hitam supermasif ini terletak di galaksi yang disebut NGC 4889, salah satu dari beberapa galaksi yang berada di Coma Cluster. Coma kluster diperkirakan mengandung lebih dari 10.000 galaksi


Menurut NASA, setiap galaksi memiliki lubang hitam supermasif dengan "massa lebih dari 1 juta matahari" di pusatnya. Lubang hitam ini diyakini terbentuk pada saat yang sama dengan galaksi mereka.

Lubang hitam di NGC 4889 berukuran 130 miliar kilometer atau 15 kali diameter orbit Neptunus! Sebagai perbandingan, lubang hitam di galaksi Bima Sakti memiliki diameter hanya 1,5 kali panjang diameter orbit Merkurius. Selain itu, massa lubang hitam di galaksi kita hanya 3-4 juta kali lebih berat daripada matahari. 

Meskipun lubang hitam di galaksi ini sangat besar, Anda tidak bisa melihatnya dalam gambar. Lubang hitam tidak terlihat karena cahaya tidak dapat melarikan diri tarikan gravitasi mereka. Tetapi para ilmuwan mampu mengukur lubang hitam di NGC 4889 dengan menggunakan kecepatan bintang-bintang bergerak di sekitarnya dan menjadikannya salah satu lubang hitam terbesar yang diketahui.

Untuk memahami fenomena di pusat galaksi NGC 4889, para astronom menggunakan peralatan dari Observatorium Keck II dan Observatorium Gemini Utara. Peralatan-peralatan ini membantu para ilmuwan menghitung kecepatan  bintang-bintang yang mengorbit pusat NGC 4889.  

Dari perhitungan tersebut, mereka menentukan massa dan aktivitas lubang hitam.  Lubang hitam itu saat ini merupakan "raksasa tidur", tapi ketika lubang hitam aktif, ilmuwan meyakini bahwa galaksi NGC 4889 akan menjadi quasar dan memancarkan 1.000 kali lebih banyak energi daripada Bima Sakti.  

Quasar ditenagai oleh lubang hitam bermassa sangat besar di pusat galaksi yang mengakresi materi yang mampat di sekitarnya dan memancarkan energi gravitasi yang sangat besar.   

Ketika lubang hitam mengakresi materi di sekitarnya, materi-materi tersebut berputar semakin cepat dan mulai memanas. Semua partikel saling bergesekan sehingga melepaskan sejumlah besar cahaya dan juga radiasi sinar X. 

Ketika materi ini kemudian dilahap oleh si lubang hitam, maka bagian kutub utara dan selatan lubang hitam akan melepaskan energi yang sangat besar yang oleh astronom disebut sebagai jet kosmik. 

Energi yang dilepaskan melesat sangat cepat dan energinya pun sangat kuat.  

Lingkungan dalam galaksi sekarang begitu damai, dilihat dari bintang-bintang yang terbentuk dari sisa-sisa gas mengorbit tanpa gangguan di sekitar lubang hitam. 

Tapi, lubang hitam galaksi NGC 4889 tak selamanya diam, seperti kata ilmuwan, ia ‘terlelap’ dengan tenang karena menunggu camilan langit berikutnya.

Apakah Bumi bisa bertabrakan dengan lubang hitam ini? Jawabannya adalah tidak - setidaknya tidak dalam waktu dekat.

"Lubang hitam tidak mengisap," kata van der Marel. "Itu kesalahpahaman umum. Materi yang kebetulan bergerak ke arah lubang hitam jatuh karena gas memiliki gesekan yang akan dimakan [oleh lubang hitam]. Setelah lubang hitam memakan semua gas yang ada, ia hanya bisa bergerak dan aktif sampai mendapat makanan lainnya . "

Lubang hitam "mengikuti hukum gravitasi,", yang berarti orbit lubang hitam harus sangat dekat dengan sistem tata surya kita untuk memberi dampak pada Bumi.

"Jika lubang hitam dengan massa yang sama dengan matahari menggantikan matahari, bumi tidak akan tertelan. Lubang hitam dengan massa yang sama dengan matahari akan menjaga gravitasi sama dengan yang dilakukan oleh matahari. Planet-planet masih akan mengorbit lubang hitam sama seperti mengorbit Matahari".

Selama Bima Sakti tetap keluar dari jalur NGC 4889, kita tidak akan jatuh ke dalam lubang hitam supermasif yang berada di galaksi itu. Bahkan galaksi ini cukup jauh, NGC 4889 berjarak 300 juta tahun cahaya - itu 150 kali jarak Galaksi Andromeda (galaksi terdekat kita) dari Bumi.

 Sebagai perbandingan, Matahari berjarak 8 menit dari Bumi.