Sebuah lubang hitam besar telah terlihat kurang dari 2.000 tahun cahaya dari Bumi

Para astronom telah menemukan lubang hitam bintang terbesar yang diketahui di Galaksi Bima Sakti setelah mengamati goyangan yang tidak biasa di luar angkasa.

Video terkait di atas: Sampah luar angkasa menabrak atap rumah keluarga, kata NASA

Yang disebut “raksasa tidur”, yang disebut Gaia BH3, memiliki massa setara dengan sekitar 33 kali massa Matahari kita, dan terletak 1.926 tahun cahaya di konstelasi Aquila, menjadikannya lubang hitam terdekat kedua yang diketahui dari Bumi. . Lubang hitam terdekat adalah Gaia BH1, yang terletak sekitar 1.500 tahun cahaya dan memiliki massa sekitar 10 kali massa Matahari kita.

Para astronom menemukan lubang hitam tersebut saat menyisir pengamatan yang dilakukan oleh teleskop luar angkasa Gaia milik Badan Antariksa Eropa untuk merilis data yang akan datang kepada komunitas ilmiah. Para peneliti tidak menyangka akan menemukan apa pun, namun gerakan aneh — yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi Gaia BH3 pada benda di dekatnya — menarik perhatian mereka.

Banyak lubang hitam yang “tidak aktif” tidak memiliki teman yang cukup dekat untuk mencari makan, sehingga sulit dideteksi dan tidak menghasilkan cahaya apa pun. Namun lubang hitam bintang lain menarik materi dari bintang pendampingnya, dan pertukaran materi ini melepaskan sinar-X terang yang dapat diamati dengan teleskop.

Gerakan goyangan bintang raksasa purba di konstelasi Aquila mengungkapkan bahwa ia berada dalam tarian orbital dengan lubang hitam yang tidak aktif, lubang hitam tidak aktif ketiga yang diamati oleh Gaia.

Para peneliti menggunakan Very Large Telescope milik European Southern Observatory di Gurun Atacama di Chili dan observatorium berbasis darat lainnya untuk mengkonfirmasi massa Gaia BH3, dan penelitian mereka juga memberikan petunjuk baru tentang bagaimana lubang hitam besar ini muncul. Hasilnya muncul pada hari Selasa di jurnal Astronomi dan astrofisika.

“Tidak seorang pun menyangka akan menemukan lubang hitam bermassa tinggi yang mengintai di dekatnya, dan hal itu belum ditemukan,” kata penulis utama studi Pasquale Panozzo, astronom di Observatorium Paris, bagian dari Pusat Penelitian Ilmiah dan Nasional Prancis. anggota kolaborasi Gaia. Dalam situasi saat ini. “Ini adalah jenis penemuan yang Anda buat sekali dalam kehidupan penelitian Anda.”

Rahasia bintang kuno

Gelar lubang hitam paling masif di galaksi kita akan selalu kembali ke Sagitarius A*, lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, yang memiliki massa sekitar 4 juta kali massa Matahari, tapi itu karena itu adalah lubang hitam supermasif. Lubang hitam supermasif, bukan lubang hitam bintang.

Proses terbentuknya lubang hitam supermasif belum dipahami dengan baik, namun sebuah teori menyatakan hal itu memang terjadi Saat awan kosmik besar runtuh. Lubang hitam bintang terbentuk ketika bintang masif mati. Jadi, Gaia BH3 adalah lubang hitam paling masif di galaksi kita, yang terbentuk akibat matinya sebuah bintang masif.

Massa lubang hitam bintang yang diamati di Galaksi Bima Sakti rata-rata sekitar 10 kali massa Matahari. Hingga ditemukannya Gaia BH3, lubang hitam bintang terbesar yang diketahui di galaksi kita adalah Cygnus X-1, yang memiliki massa 21 kali massa Matahari. Meskipun Gaia BH3 adalah penemuan luar biasa di dalam galaksi kita menurut standar para astronom, massanya serupa dengan objek di galaksi yang sangat jauh.

Para ilmuwan percaya bahwa lubang hitam bintang dengan massa seperti Gaia BH3 terbentuk ketika bintang-bintang miskin logam runtuh. Bintang-bintang ini, yang memiliki hidrogen dan helium sebagai unsur terberatnya, diperkirakan kehilangan massa lebih sedikit sepanjang hidupnya, sehingga pada akhirnya mengandung lebih banyak materi yang dapat menimbulkan lubang hitam bermassa tinggi.

Namun para astronom tidak dapat menemukan bukti langsung yang menghubungkan lubang hitam bermassa tinggi dengan bintang miskin logam sampai mereka menemukan Gaia BH3.

Bintang ganda cenderung memiliki komposisi yang serupa, kata penulis penelitian. Sesuai ekspektasi, para peneliti menemukan bahwa bintang yang mengorbit Gaia BH3 miskin logam, yang berarti bintang yang membentuk Gaia BH3 kemungkinan besar adalah bintang yang sama.

“Yang mengherankan saya adalah komposisi kimia pendampingnya mirip dengan apa yang kita temukan pada bintang-bintang kuno yang miskin logam di galaksi,” Elisabetta Cavao, salah satu penulis studi dan anggota kolaborasi Gaia di Observatorium Paris , kata dalam sebuah pernyataan.

Bintang yang mengorbit Gaia BH3 kemungkinan besar terbentuk dalam 2 miliar tahun pertama setelah Big Bang menciptakan alam semesta 13,8 miliar tahun lalu. Jalur bintang tersebut, yang bergerak berlawanan arah dengan banyak bintang di piringan galaksi Bima Sakti, menunjukkan bahwa ia adalah bagian dari galaksi kecil yang bergabung dengan Bima Sakti lebih dari 8 miliar tahun yang lalu.

Kini, tim berharap penelitian ini akan memungkinkan astronom lain mempelajari lubang hitam masif tersebut dan mengungkap lebih banyak rahasianya tanpa harus menunggu data Gaia lainnya, yang dijadwalkan dirilis pada akhir tahun 2025.

“Sangat mengesankan melihat dampak transformatif Gaia terhadap astronomi dan astrofisika,” kata Carol Mundell, direktur sains ESA, dalam sebuah pernyataan. “Penemuan ini melampaui tujuan awal misi, yaitu menciptakan peta multidimensi yang sangat akurat yang mencakup lebih dari satu miliar bintang di seluruh Bima Sakti.”