Jika merenungkan benda astronomi berukuran besar membuat Anda merasa agak lemah dan tidak berarti, maka penemuan baru ini akan membuat Anda merasa sangat kecil.
Hampir tidak mungkin membayangkan objek sebesar ini: lubang hitam super masif yang 40 miliar kali lebih masif dari Matahari kita. Tapi begitulah, duduk di tengah galaksi elips super-raksasa bernama Holmberg 15A. Holmberg 15A berjarak sekitar 700 juta tahun cahaya, di pusat kluster galaksi Abell 85.
Raksasa ini telah berada di jajaran rambut astronom sebelumnya. Sebelumnya, massanya diperkirakan mencapai 310 miliar kali massa Matahari, ukuran yang hampir tak terbayangkan. Tapi perkiraan itu didasarkan pada pengukuran tidak langsung. Dalam studi baru ini, para astronom melacak pergerakan bintang-bintang di sekitar lubang hitam dan muncul dengan 40 miliar kali massa Matahari.
Karena pengukuran baru ini didasarkan pada pengamatan langsung, itu lebih akurat.
Studi yang menguraikan pengukuran baru ini telah diserahkan ke The Astrophysical Journal, tetapi belum ditinjau sejawat. Itu berjudul "Sebuah lubang hitam 40 miliar massa matahari di inti ekstrim Holm 15A, galaksi pusat Abell 85."
Makalah ini didasarkan pada hanya dua malam pengamatan dengan instrumen Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) pada Very Large Telescope (VLT) ESO di Paranal Observatory di Chili utara. Menggunakan model dan pengamatan, tim astronom di balik karya ini mengamati kinematika bintang-bintang yang mengorbit lubang. Mereka mengatakan bahwa lubang hitam ini adalah pemecah rekor. "... SMBH di pusat Holm 15A adalah lubang hitam paling besar yang ditentukan secara dinamis sejauh ini."
Untuk lebih jelasnya, ini bukan SMBH paling masif yang pernah ditemukan. Gelar itu, setidaknya untuk saat ini, milik Ultra Massive Black Hole (UMBH) di pusat TON 618, quasar yang sangat terang lebih dari 10 miliar tahun cahaya jauhnya. Raksasa itu 66 miliar kali lebih masif dari Matahari. Tetapi UMBH itu diukur secara tidak langsung, sehingga pengukuran massanya mungkin direvisi.
Sangat menantang untuk membayangkan sesuatu yang 40 miliar kali lebih masif dari Matahari. Untuk menempatkannya dalam perspektif, bayangkan SMBH ini terletak di pusat Tata Surya kita, di mana Matahari berada. Jika ada di sana, maka itu akan meluas ke Pluto, dan jauh melampaui itu.
Pluto berjarak sekitar 40 Unit Astronomi (AU) dari Matahari. Dan Sabuk Kuiper memanjang hingga sekitar 50 AU. Heliopause berjarak sekitar 123 AU dari Matahari. Tapi SMBH ini akan mencapai sekitar 790 AU. Itu semakin mendekati awal dari Oort Cloud, yang dimulai sekitar 1000 AU.
Bukan hanya ukuran SMBH yang luar biasa. Menurut metode lain untuk mengukurnya, itu bahkan lebih besar dari yang diharapkan. "SMBH dari Holm 15A tidak hanya yang paling masif sampai saat ini, itu juga empat hingga sembilan kali lebih besar dari yang diharapkan mengingat massa bintang tonjolan galaksi dan dispersi kecepatan bintang galaksi," kata para penulis dalam makalah mereka.
Tapi bagaimana SMBH ini menjadi begitu besar?
Kemungkinan terbentuk ketika dua Galaksi Tipe Awal (ETG) bergabung. Dalam hal ini, kedua ETG akan memiliki inti yang menipis, artinya tidak ada banyak bintang di sana. Jenis merger ini sepertinya jarang terjadi, menurut penulis, dan menjelaskan mengapa binatang ini begitu luar biasa.
Mungkin juga SMBH 15A Holm adalah hasil merger antara lebih dari dua ETG. "... jika Holm 15A mengalami beberapa evolusi awal yang dipercepat di masa lalu, maka bisa jadi bukan hanya lubang hitam biner yang terlibat, tetapi mungkin skenario yang lebih rumit dengan banyak lubang hitam."
Tim astronom berniat untuk melanjutkan pekerjaan mereka. Mereka berpikir bahwa analisis terperinci mereka dapat mengungkapkan lebih banyak informasi tentang sejarah merger galaksi masif, dan lubang hitam di pusat-pusat mereka.
“Saat ini, Holm 15A hanyalah ETG besar pertama dengan inti yang hampir eksponensial yang telah diselidiki secara dinamis secara terperinci. Model dinamis dan dekomposisi fotometrik dari galaksi lain yang serupa dapat membantu menjelaskan lebih banyak pertanyaan yang terkait dengan pembentukan dan evolusi mereka. "
Mungkin saja kami akan terus menemukan lubang hitam yang lebih besar dan lebih besar, dan kami harus terus menciptakan nama-nama baru untuk kategori ukuran. Kami memiliki lubang hitam, lalu lubang hitam sangat besar, dan sekarang lubang hitam sangat besar.
Beberapa ahli astrofisika mengatakan mungkin ada batas seberapa besar lubang hitam bisa didapat sebelum cakram gasnya runtuh dan berhenti tumbuh. Batas itu sekitar 50 miliar massa matahari. Tetapi jika dua lubang hitam bergabung yang telah mencapai batas itu, maka UMBH yang memiliki hingga 100 miliar massa matahari mungkin dimungkinkan.
Itu hampir tak terbayangkan. Dan jika tiga lubang hitam bisa bergabung, apa artinya bagi batas massa lubang hitam?
Bagaimanapun, ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum kita benar-benar memahami dari mana raksasa ini berasal dan seberapa besar mereka bisa mendapatkan. LIGO Observatory telah mendeteksi 10 merger pasangan lubang hitam pada 2018, dan mereka mengatakan bahwa mereka akhirnya dapat mendeteksi satu pasangan per minggu. Jadi tidak ada kekurangan kesempatan untuk mempelajarinya.
Lebih:
- Makalah Penelitian: A 40-MILIAR LUBANG HITAM LUBANG HITAM DI INTI EKSTRIM HOLM 15A, GALAXY TENGAH ABELL 85
- Ilmuwan Baru: Lubang hitam memiliki batas ukuran 50 miliar matahari
- Majalah Luar Angkasa: Seperti yang Diharapkan, LIGO yang Baru Ditingkatkan adalah Menemukan Penggabungan Lubang Hitam Setiap Minggu
- Majalah Luar Angkasa: Para Astronom Melihat Bukti Lubang Hitam Supermasif Terbentuk Langsung di Alam Semesta Awal
- Video Majalah Luar Angkasa: Lubang Hitam Supermasif atau Galaksi Mereka? Yang lebih dulu datang?
