Astrofisikawan Mungkin Telah Menemukan Lubang Hitam Massa Menengah di Galaksi Andromeda

Sebuah tim astrofisikawan percaya bahwa segumpal bintang di galaksi sebelah kita menyembunyikan lubang hitam bermassa menengah, jenis yang diprediksi ada tetapi belum pernah diamati secara pasti.

Gugus bola yang dimaksud disebut B023-G078, dan terletak di pinggiran Galaksi Andromeda, sekitar 2,5 juta tahun cahaya jauhnya. Para peneliti percaya cluster, yang berisi massa 6,2 juta Matahari, sebenarnya adalah inti yang dilucuti: sisa-sisa dari beberapa galaksi kecil yang bersinar bersama. Dan pusat tumbukan galaktik ini adalah lubang hitam bermassa menengah (IMBH), kata peneliti dalam sebuah makalah diterbitkan dalam Jurnal Astrofisika.

“Hal yang paling menarik tentang IMBH ini adalah lokasinya—di gugus bintang masif di sekitar Andromeda yang kami pikir sebenarnya adalah inti dari bekas galaksi kerdil yang pinggirannya terkelupas oleh gravitasi Andromeda,” kata Anil Seth, astrofisikawan di University of Utah dan rekan penulis makalah baru-baru ini, dalam email ke Gizmodo. “Berdasarkan pekerjaan sebelumnya di inti terlucuti massa yang lebih tinggi, simulasi, dan pekerjaan ini, sepertinya inti galaksi yang dilucuti ini sebenarnya adalah lingkungan yang paling umum untuk IMBH (yaitu mungkin ada lebih banyak dari mereka di inti galaksi yang dilucuti daripada di inti galaksi saat ini).”

Lubang hitam semuanya masif, tetapi ada banyak variasi “besar” di alam semesta. Tiga kelas lubang hitam—massa bintang, menengah, dan supermasif—dijelaskan dalam kaitannya dengan Matahari kita. Lubang hitam bermassa bintang biasanya berasal dari 10 hingga 100 kali massa Matahari kita; lubang hitam supermasif bisa berukuran miliaran kali lipat, menjadikannya salah satu lubang hitam terbesar (dan tentu saja benda terpadat) di alam semesta.

Tetapi lubang hitam bermassa menengah—dalam kisaran 100.000 hingga 1 juta massa matahari—adalah entah kenapa tidak ada dari catatan astrofisika. Mereka sangat langka sehingga lubang hitam massa menengah yang dicurigai masih disebut sebagai kandidat, karena tidakbelum pernah dikonfirmasi. Intermediat-tersangka lubang hitam massal sebelumnya telah terdeteksi menggunakan sinar gamma dan sinar X, tetapi belum ada kandidat yang secara resmi menempati celah dalam rentang massa lubang hitam.

Sebagian masalahnya adalah kita masih belum tahu banyak tentang bagaimana lubang hitam berevolusi. Sayaf lubang hitam bermassa bintang entah bagaimana berakhir sebagai lubang hitam supermasif di kemudian hari, mungkin lubang hitam bermassa menengah hanyalah tahap singkat dalam evolusi itu.

Tim peneliti baru-baru ini menggunakan pengamatan baru dari Observatorium Gemini dan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk menghitung distribusi massa di B023-G078, dan mereka menemukan bahwa objek tidak terlihat seperti gugus bola. Itu tampak lebih seperti inti yang dilucuti. Mereka kemudian memodelkan kecepatan bintang yang bergerak di cluster dan ditentukan itu, Tanpa lubang hitam di pusat B0234-G078, bintang-bintang akan bergerak terlalu lambat.

“Kecepatan bintang yang kita dapatkan memberi kita bukti langsung bahwa ada semacam massa gelap tepat di pusatnya,” kata pemimpin penulis studi Renuka Pechetti, seorang astrofisikawan di Liverpool John Moores University, di University of Utah. melepaskan. “Sangat sulit bagi gugus bola untuk membentuk lubang hitam besar. Tapi jika berada dalam inti yang terkelupas, maka pasti sudah ada lubang hitam yang ada, yang tersisa sebagai sisa dari galaksi yang lebih kecil yang jatuh ke galaksi yang lebih besar.”

Ketidakpastian terbesar yang tersisa, kata Seth, adalah bahwa apa yang tampak sebagai lubang hitam bermassa menengah tunggal bisa menjadi kumpulan lubang hitam bermassa bintang, yang berkemah cukup dekat untuk dianggap sebagai objek tunggal. (Seperti yang terjadi pada NGC 6397, sekumpulan bintang yang berjarak 7.800 tahun cahaya, yang pertama kali dianggap sebagai mata rantai yang hilang dalam evolusi lubang hitam.)

Pechetti berencana untuk Lihat di tiga gugus bola lainnya di Andromeda untuk melihat apakah mereka memiliki rahasia untuk diungkapkan. Fpengamatan masa depan, termasuk yang dilakukan dalam inframerah oleh yang baru diluncurkan Teleskop Luar Angkasa Web, dapat membantu astrofisikawan mencari tahu di mana lubang hitam sedang yang hilang.

Lebih lanjut: Astronom Mencari Satu Lubang Hitam Mungkin Telah Menemukan Seluruh Pasukan