Sebuah tim ahli internasional yang terkenal karena membongkar beberapa penemuan lubang hitam, telah menemukan lubang hitam bermassa bintang di Awan Magellan Besar, galaksi tetangga kita. “Untuk pertama kalinya, tim kami berkumpul untuk melaporkan penemuan lubang hitam, bukannya menolaknya,” kata pemimpin studi Tomer Shenar. Selain itu, mereka menemukan bahwa bintang yang memunculkan lubang hitam menghilang tanpa tanda-tanda ledakan kuat. Penemuan ini dibuat berkat enam tahun pengamatan yang diperoleh dengan Teleskop Sangat Besar (VLT) Observatorium Selatan Eropa (ESO).
"Kami mengidentifikasi 'jarum di tumpukan jerami'," kata Shenar yang memulai studi di KU Leuven di Belgia dan sekarang menjadi Marie-Curie Fellow di Universitas Amsterdam, Belanda. Meskipun kandidat lubang hitam serupa lainnya telah diusulkan, tim mengklaim ini adalah lubang hitam bermassa bintang 'tidak aktif' pertama yang terdeteksi secara jelas di luar galaksi kita.
Lubang hitam bermassa bintang terbentuk ketika bintang masif mencapai akhir hidupnya dan runtuh di bawah bintangnya sendiri gaya berat. Dalam biner, sistem dua bintang yang berputar di sekitar satu sama lain, proses ini meninggalkan lubang hitam di orbit dengan bintang pendamping bercahaya. Lubang hitam 'tidak aktif' jika tidak memancarkan radiasi sinar-X tingkat tinggi, begitulah cara lubang hitam tersebut biasanya terdeteksi.
“Sungguh luar biasa bahwa kita hampir tidak mengetahui adanya lubang hitam yang tidak aktif, mengingat betapa para astronom umum mempercayainya,” jelas rekan penulis Pablo Marchant dari KU Leuven. Lubang hitam yang baru ditemukan setidaknya sembilan kali massa Matahari kita, dan mengorbit bintang biru panas dengan berat 25 kali massa Matahari.
Lubang hitam yang tidak aktif sangat sulit dikenali karena mereka tidak banyak berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya. “Selama lebih dari dua tahun sekarang, kami telah mencari sistem biner lubang hitam, " kata rekan penulis Julia Bodensteiner, seorang peneliti di ESO di Jerman. “Saya sangat senang ketika mendengar tentang VFTS 243, yang menurut saya adalah kandidat paling meyakinkan yang dilaporkan hingga saat ini.”
Untuk menemukan VFTS 243, kolaborasi mencari hampir 1000 bintang masif di wilayah Nebula Tarantula of Awan Magellan Besar, mencari yang bisa memiliki lubang hitam sebagai teman. Mengidentifikasi teman-teman ini sebagai lubang hitam sangat sulit, karena ada begitu banyak kemungkinan alternatif.
Kredit: ESO
“Sebagai seorang peneliti yang telah membongkar lubang hitam potensial dalam beberapa tahun terakhir, saya sangat skeptis mengenai penemuan ini,” kata Shenar. Skeptisisme itu dibagikan oleh rekan penulis Kareem El-Badry dari Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian di AS, yang disebut Shenar sebagai “penghancur lubang hitam”. “Ketika Tomer meminta saya untuk memeriksa ulang temuannya, saya ragu. Tetapi saya tidak dapat menemukan penjelasan yang masuk akal untuk data yang tidak melibatkan lubang hitam,” jelas El-Badry.
Penemuan ini juga memungkinkan tim melihat secara unik proses yang menyertai pembentukan lubang hitam. Para astronom percaya bahwa lubang hitam bermassa bintang terbentuk sebagai inti dari a bintang sekarat besar runtuh, tetapi masih belum pasti apakah ini disertai dengan ledakan supernova yang kuat atau tidak.
"Bintang yang membentuk lubang hitam di VFTS 243 tampaknya telah runtuh seluruhnya, tanpa tanda-tanda ledakan sebelumnya," jelas Shenar. “Bukti untuk skenario 'runtuh langsung' ini telah muncul baru-baru ini, tetapi penelitian kami bisa dibilang memberikan salah satu indikasi paling langsung. Ini memiliki implikasi yang sangat besar untuk asal usul penggabungan lubang hitam di alam semesta.”
Lubang hitam di VFTS 243 ditemukan menggunakan enam tahun pengamatan Nebula Tarantula oleh instrumen Fibre Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) pada VLT ESO.
Terlepas dari julukan 'polisi lubang hitam', tim secara aktif mendorong pengawasan, dan berharap bahwa pekerjaan mereka, yang diterbitkan hari ini di Nature Astronomy, akan memungkinkan penemuan massa bintang lainnya. lubang hitam yang mengorbit bintang masif, ribuan di antaranya diperkirakan ada di Bima Sakti dan di Awan Magellan.
“Tentu saja saya mengharapkan orang lain di lapangan untuk meneliti analisis kami dengan hati-hati, dan mencoba membuat model alternatif,” pungkas El-Badry. “Ini adalah proyek yang sangat menarik untuk dilibatkan.”
Referensi Jurnal
- Tomer Shenar, Hugues Sana, Laurent Mahy, Kareem El-Badry, Pablo Marchant, Norbert Langer, Calum Hawcroft, Matthias Fabry, Koushik Sen, Leonardo A. Almeida, Michael Abdul-Masih11, Julia Bodensteiner, Paul Crowther, Mark Gieles, Mariusz Gromadzki , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony FJ Moffat, Annachiara Picco, Paweł Pietrukowicz, Radosław Schnezidertof, Krbickisidertof Ryn , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona. Lubang hitam senyap sinar-X yang lahir dengan tendangan yang dapat diabaikan dalam biner besar Awan Magellan Besar Paper Penelitian
