Ada galaksi yang tidak terlalu jauh dari galaksi kita sehingga para astronom sangat yakin berbentuk seperti "X," setidaknya dari sudut pandang teleskop radio. Tetapi gambar teleskop radio baru yang lebih jernih menunjukkan bahwa galaksi lebih mirip gumpalan yang terentang.
Gambar itu, yang diterbitkan 11 Juli dalam jurnal Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society, membatalkan gagasan selama puluhan tahun tentang galaksi, NGC 326, dan mengganggu teori lama tentang tabrakan antara lubang hitam supermasif. Ini adalah produk dari Low-Frequency Array (LOFAR), sebuah teleskop radio yang kuat di Belanda.
NGC 326 benar-benar tampak berbentuk X, tulis para penulis makalah 11 Juli. Setiap kali para peneliti mempelajari tanda tangan radio galaksi - pola gelombang radio tertentu yang dipancarkan suatu struktur - mereka tampaknya menunjukkan empat lobus yang berbeda, kaki-kaki X. Itu adalah bukti, mereka berpikir, tentang tabrakan raksasa masa lalu antara dua lubang hitam supermasif . Tetapi gambar baru menyajikan gambar yang lebih rumit - yang tidak bisa dijelaskan oleh tabrakan lubang hitam.
Inilah mengapa bentuk X adalah masalah besar bagi para peneliti lubang hitam. Galaksi-galaksi besar, termasuk Bima Sakti kita, memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya, seperti yang dilaporkan Live Science sebelumnya. Lubang hitam itu, sebesar apa adanya, sebagian besar terlalu kecil dan jauh untuk diamati bahkan dengan teleskop terbaik sekalipun. Tetapi para astronom dapat mengenali lubang hitam itu dengan tanda tangan radio mereka. Banyak lubang hitam supermasif meledakkan dua jet materi ke ruang angkasa, terbuat dari bahan yang nyaris tidak jatuh ke dalam kehampaan. Jet-jet itu melesat ke arah yang berlawanan pada fraksi signifikan kecepatan cahaya, menciptakan noda panjang partikel-partikel bercahaya melintasi ruang angkasa, seringkali lebih besar dari galaksi inangnya, yang dapat dideteksi oleh teleskop radio.
Tetapi para peneliti telah lama bertanya-tanya: Ketika galaksi besar bergabung, apakah lubang hitam supermasif mereka bertabrakan? Ini adalah pertanyaan terbuka dalam astrofisika apakah alam semesta telah ada cukup lama untuk dua lubang hitam supermasif telah terbanting bersama, tulis para penulis makalah tersebut. Begitu dua raksasa seperti itu saling bertabrakan dalam orbit satu sama lain, proses pemintalan semakin dekat dan semakin dekat, dan kemudian bertabrakan, dapat memakan waktu miliaran tahun sehingga kita tidak pernah melihatnya di alam semesta kita.
Tetapi beberapa astronom berpikir galaksi berbentuk X adalah bukti bahwa tabrakan itu telah terjadi. Teorinya adalah bahwa, pada titik tertentu, lubang hitam supermasif yang menghasilkan dua jet menabrak lubang hitam supermasif lain, menghasilkan lubang hitam baru yang lebih besar yang berorientasi pada sumbu semua-baru, menurut penulis kertas. Lubang hitam baru itu akan menembakkan dua jetnya ke arah yang sama sekali berbeda, tetapi jet dari lubang hitam asli akan tetap bersinar di angkasa, menciptakan bentuk X itu.
Teori galaksi berbentuk-X ini memiliki beberapa istilah yang cukup ketat, meskipun: Tidak ada noda di antara lobus jet. Ruang kosong harus gelap. Itu karena lubang hitam akan terorientasi kembali begitu tiba-tiba sehingga jet tidak akan berayun melintasi ruang intervensi, menyemprotkannya dengan partikel. Proses, dari perspektif luar, akan terlihat seperti satu sumber jet mematikan sama seperti yang lain dinyalakan di lokasi yang sama, penyemprotan ke arah yang berbeda.
Gambar baru LOFAR menunjukkan bahwa, setidaknya di NGC 326, bukan itu masalahnya. Ruang-ruang di antara lobus "X" galaksi dipenuhi dengan partikel bercahaya, menjadikannya lebih seperti gumpalan daripada huruf alfabet.
"Kami menekankan bahwa merger BH-BH, baik yang bermanifestasi sebagai reorientasi jet yang tiba-tiba atau sebagai transisi yang lebih lambat ... tidak dikesampingkan oleh data ini," tulis para peneliti di koran. "Tapi itu tidak lagi menjadi penjelasan yang diperlukan atau cukup untuk morfologi sumber yang diamati sendiri."
Dengan kata lain, black hole mungkin telah bergabung di NGC 326. Tetapi gambaran yang lebih rinci ini tidak serta merta menunjukkan detritus merger semacam itu. Dan jika merger lubang hitam benar-benar terjadi di NGC 326, merger itu sendiri tidak dapat menjelaskan bentuk yang sekarang dapat dilihat para astronom di bagian ruang angkasa itu.
Di ujung jalan, tulis para peneliti, para astronom harus mengevaluasi kembali asumsi mereka tentang galaksi berbentuk-X, di mana NGC 326 adalah contoh "prototipikal". Ketika para astronom bersiap untuk menempatkan Laser Interferometer Space Antenna, atau LISA - detektor gelombang gravitasi paling sensitif yang pernah ada - di ruang angkasa, beberapa telah menghasilkan perhitungan untuk berapa banyak penggabungan lubang hitam supermasif (yang menghasilkan riak yang sangat besar dalam ruang-waktu, juga dikenal sebagai gelombang gravitasi frekuensi rendah) instrumen harus dapat mendeteksi setiap tahun berdasarkan jumlah galaksi berbentuk X di ruang angkasa. Tetapi jika NGC 326 tidak benar-benar berbentuk X, bisakah para astronom percaya bahwa ada yang lebih jauh? Mungkin sudah waktunya untuk kembali ke papan gambar dengan perhitungan itu.
