Lubang hitam berpasangan berteori untuk menjadi umum, tetapi telah lolos dari deteksi - sampai sekarang.
Astronom Todd Boroson dan Tod Lauer, dari National Optical Astronomy Observatory (NOAO) di Tucson, Arizona, telah menemukan apa yang tampak seperti dua lubang hitam besar yang saling mengorbit di pusat satu galaksi. Penemuan mereka muncul dalam edisi minggu iniAlam.
Para astronom telah lama menduga bahwa sebagian besar galaksi memiliki lubang hitam di pusatnya, dan bahwa sebagian besar galaksi telah mengalami semacam penggabungan dalam masa hidupnya. Tetapi sementara sistem lubang hitam biner harus umum, mereka terbukti sulit ditemukan. Boroson dan Lauer percaya mereka telah menemukan galaksi yang berisi dua lubang hitam, yang saling mengorbit setiap 100 tahun. Mereka tampaknya dipisahkan oleh hanya 1/10 dari parsec, sepersepuluh jarak dari Bumi ke bintang terdekat.
Setelah galaksi terbentuk, kemungkinan lubang hitam besar juga dapat terbentuk di pusatnya. Karena banyak galaksi ditemukan dalam gugusan galaksi, galaksi individual dapat bertabrakan satu sama lain ketika mereka mengorbit di dalam gugusan. Misteri inilah yang terjadi pada lubang hitam pusat ini ketika galaksi bertabrakan dan akhirnya bergabung bersama. Teori memprediksi bahwa mereka akan mengorbit satu sama lain dan akhirnya bergabung menjadi lubang hitam yang lebih besar.
"Pekerjaan sebelumnya telah mengidentifikasi contoh potensial lubang hitam dalam perjalanan mereka untuk bergabung, tetapi kasus yang disajikan oleh Boroson dan Lauer adalah istimewa karena pasangan ini lebih ketat dan bukti lebih kuat," tulis Jon Miller, astronom University of Michigan, dalam sebuah editorial yang menyertai.
Materi yang jatuh ke dalam lubang hitam memancarkan cahaya di daerah panjang gelombang sempit, membentuk garis emisi yang dapat dilihat ketika cahaya tersebar ke dalam spektrum. Garis emisi membawa informasi tentang kecepatan dan arah lubang hitam dan material yang jatuh ke dalamnya. Jika ada dua lubang hitam, mereka akan mengorbit satu sama lain sebelum penggabungan dan akan memiliki ciri ganda pada garis emisi mereka. Tanda tangan ini sekarang telah ditemukan.
Lubang hitam yang lebih kecil memiliki massa 20 juta kali lipat dari matahari; yang lebih besar adalah 50 kali lebih besar, sebagaimana ditentukan oleh kecepatan orbitnya.
Boroson dan Lauer menggunakan data dari Sloan Digital Sky Survey, sebuah teleskop berdiameter 2,5 meter (8 kaki) di Apache Point di selatan New Mexico untuk mencari ciri khas lubang hitam ganda ini di antara 17.500 quasar.
Quasar adalah versi yang paling bercahaya dari kelas umum objek yang dikenal sebagai galaksi aktif, yang bisa seratus kali lebih terang dari galaksi Bima Sakti kita, dan didukung oleh pertambahan material ke dalam lubang hitam supermasif di dalam nukleinya. Para astronom telah menemukan lebih dari 100.000 quasar.
Boroson dan Lauer harus menghilangkan kemungkinan bahwa mereka melihat dua galaksi, masing-masing dengan lubang hitamnya sendiri, saling berhimpitan. Untuk mencoba menghilangkan kemungkinan superposisi ini, mereka menentukan bahwa quasar berada pada jarak yang ditentukan oleh pergeseran merah yang sama dan bahwa hanya ada satu tanda tangan dari satu galaksi inang.
“Kumpulan ganda garis emisi luas adalah bukti yang cukup konklusif dari dua lubang hitam,” kata Boroson. “Jika sebenarnya ini adalah kesempatan superposisi, salah satu objek pasti cukup aneh. Satu hal yang menyenangkan tentang sistem lubang hitam biner ini adalah bahwa kami memperkirakan bahwa kami akan melihat perubahan kecepatan yang dapat diamati dalam waktu paling lama beberapa tahun. Kita dapat menguji penjelasan kita bahwa sistem lubang hitam biner tertanam di dalam galaksi yang merupakan hasil dari penggabungan dua galaksi yang lebih kecil, yang masing-masing berisi satu dari dua lubang hitam. ”
LEAD IMAGE CAPTION (selengkapnya): Konsepsi artis tentang sistem lubang hitam supermasif biner. Setiap lubang hitam dikelilingi oleh piringan material yang secara bertahap berputar ke genggamannya, melepaskan radiasi dari sinar-X ke gelombang radio. Dua lubang hitam menyelesaikan orbit di sekitar pusat massa mereka setiap 100 tahun, bepergian dengan kecepatan relatif 6000 kilometer (3.728 mil) per detik. (Kredit P. Marenfeld, NOAO)
Sumber: NOAO
