Pertama Kali, Astronom Temukan Lubang Hitam Terisolasi

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Para astronom telah secara resmi menemukan objek lain yang sulit dipahami. Objek ini telah lama menjadi teori namun  tidak pernah terdeteksi secara langsung. Objek itu bernama rogue black hole. Rogue black hole adalah lubang hitam yang terisolasi.

Para astronom untuk pertama kalinya mendeteksi dan mengukur massa lubang hitam yang terisolasi. Penelitian menunjukkan bahwa ketika bintang raksasa mencapai akhir hidupnya, bintang itu biasanya mati dalam ledakan dahsyat yang dikenal sebagai supernova. Inti padatnya diperkirakan akan runtuh menjadi lubang hitam.

Bintang yang cukup besar untuk membuat lubang hitam diperkirakan ada dalam perbandungan  satu dari seribu bintang. Dari perbandingan ini menunjukkan bahwa di Galaksi Bima Sakti, seharusnya ada sekitar 100 juta lubang hitam bermassa bintang. Lubang hitam bermassa bintang mencapai beberapa kali massa matahari, berbeda dengan lubang hitam supermasif yang berukuran jutaan miliar massa matahari.

Sampai saat ini, semua lubang hitam bermassa bintang yang terdeteksi ada dalam sistem biner. Pasangannya adalah bintang neutron. 

"Tidak ada yang pernah bisa menemukan lubang hitam yang terisolasi," kata Kailash Sahu, astrofisikawan di Institut Sains Teleskop Luar Angkasa di Baltimore, mengatakan kepada Space.com. 

Lubang hitam menyerap cahaya apa pun yang jatuh ke dalamnya, membuatnya sulit untuk dideteksi di ruang gelap. Lubang hitam lebih mudah dideteksi dalam sistem biner karena interaksinya dengan pasangannya dapat menghasilkan gelombang cahaya atau gravitasi yang menandakan keberadaan lubang hitam. Sebaliknya, lubang hitam yang terisolasi tidak memiliki pasangan seperti itu untuk membantu mengungkapkan keberadaan mereka.

Sekarang, dengan bantuan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA, para ilmuwan telah menemukan lubang hitam bermassa bintang yang terisolasi. Lokasinya  sekitar 5.150 tahun cahaya dari Bumi.

"Kami sekarang tahu bahwa lubang hitam yang terisolasi itu ada," kata Sahu.

"Dan mereka memiliki massa yang mirip dengan lubang hitam yang ditemukan di biner. Dan pasti ada banyak di luar sana."

Kunci di balik penemuan ini adalah seberapa kuat medan gravitasi, seperti yang dimiliki lubang hitam, membengkokkan struktur ruang dan waktu. Dengan demikian, mereka dapat bertindak seperti kaca pembesar, sebuah fenomena yang dikenal sebagai "pelensaan gravitasi."

"Jika seseorang dapat mendeteksi dan mengukur pembelokan cahaya yang disebabkan oleh benda-benda masif ini, dimungkinkan untuk mendeteksi dan mengukur massanya," kata Sahu.

Sejumlah program survei berbasis darat memantau jutaan bintang setiap malam untuk mendeteksi peristiwa lensa gravitasi di mana sebuah bintang perlahan-lahan menjadi terang dan memudar selama berhari-hari atau berbulan-bulan. Fenomena pelensaan mikro ini disebabkan oleh objek yang mengintervensi, dapat berupa bintang atau katai putih atau bintang neutron atau lubang hitam atau sebagainya. 

Program survei biasanya mendeteksi sekitar 2.000 peristiwa pelensaan mikro per tahun. Sebagian kecil di antaranya adalah diperkirakan disebabkan oleh lubang hitam.

Semakin besar massa objek lensa gravitasi, semakin lama kecerahan yang dihasilkan. Karena lubang hitam diperkirakan berukuran besar, peristiwa pelensaan mikronya diperkirakan akan berlangsung lama.

"Jadi kami menggunakan dua hal ini sebagai kriteria utama kami. Peristiwa itu harus memiliki durasi yang lama, dan lensa tidak boleh memancarkan cahaya apa pun."

Namun, bintang bermassa kecil yang bergerak lambat di langit mungkin juga terlihat relatif gelap dan menghasilkan peristiwa lensa gravitasi berdurasi panjang. Salah satu cara untuk membedakan lubang hitam terisolasi dari bintang bermassa kecil adalah fakta bahwa lubang hitam akan membelokkan cahaya dari bintang latar belakang yang besarannya cukup untuk diukur dengan Hubble.

"Jika pengamatan Hubble menunjukkan defleksi besar tetapi tidak ada cahaya dari lensa, maka itu adalah lubang hitam," ucap dia.

Dengan menggabungkan pengamatan Hubble dengan data teleskop darat, para ilmuwan menemukan peristiwa pelensaan mikro selama 270 hari, yang disebut MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462. Dari pengamatan ini membuat astronom menyimpulkan peristiwa itu berasal dari lubang hitam yang terisolasi.