'Polisi Lubang Hitam' Temukan Lubang Hitam Tak Aktif di Luar Bimasakti

Sebuah tim ahli internasional, yang terkenal dengan julukan ‘Polisi Lubang Hitam’ karena membongkar beberapa penemuan tentang lubang hitam. Kini, mereka telah menemukan lubang hitam bermassa bintang di Awan Magellan Besar, galaksi tetangga kita.

"Untuk pertama kalinya, tim kami berkumpul melaporkan penemuan lubang hitam, bukannya menolaknya," kata pemimpin studi Tomer Shenar. Selain itu, mereka menemukan bahwa bintang yang memunculkan lubang hitam ini menghilang tanpa tanda-tanda ledakan yang kuat. Penemuan ini dibuat berkat enam tahun pengamatan yang diperoleh dengan Teleskop VLT ESO. Hasil temuan ini juga telah diterbitkan di jurnal Nature Astronomy pada 18 Juli dengan judul An X-ray-quiet black hole born with a negligible kick in a massive binary within the Large Magellanic Cloud.

"Kami mengidentifikasi 'jarum di tumpukan jerami'," ujar Shenar yang memulai studi di KU Leuven di Belgia dan sekarang menjadi Marie-Curie Fellow di Universitas Amsterdam, Belanda.

Tim juga telah mengusulkan kandidat lubang hitam serupa lainnya. Hanya saja, tim mengklaim ini adalah lubang hitam bermassa bintang 'tidak aktif' pertama yang terdeteksi secara jelas. Terutama di luar galaksi kita.

Lubang hitam bermassa bintang terbentuk ketika bintang masif mencapai akhir hidupnya dan runtuh di bawah gravitasinya sendiri. Dalam 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 bagaimana astronom umum mempercayainya," jelas rekan penulis Pablo Marchant dari KU Leuven. Lubang hitam yang baru ditemukan setidaknya sembilan kali massa Matahari kita. Ia mengorbit bintang biru panas dengan berat 25 kali massa Matahari.

Lubang hitam yang tidak aktif sangat sulit dikenali. Itu dikarenakan mereka tidak banyak berinteraksi dengan lingkungan di sekitarnya. "Selama lebih dari dua tahun sekarang, kami telah mencari sistem biner lubang hitam seperti itu," 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 tersebut mencari hampir 1000 bintang masif di wilayah Nebula Tarantula di Awan Magellan Besar. Membutuhkan waktu enam tahun pengamatan oleh instrumen Fiber Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) pada VLT ESO. Peneliti berusaha mencari yang bisa memiliki lubang hitam sebagai pendampingnya. Mengidentifikasi teman-teman ini sebagai lubang hitam sangat sulit, karena ada begitu banyak kemungkinan alternatif.

"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 kembali 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 sebuah bintang masif yang sekarat runtuh. Namun 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. Akan tetapi penelitian kami bisa dibilang memberikan salah satu indikasi paling langsung. Ini memiliki implikasi besar bagi asal mula penggabungan lubang hitam di kosmos."

Terlepas dari julukan 'polisi lubang hitam', tim secara aktif mendorong pengawasan ini. Tim juga berharap bahwa pekerjaan mereka akan memungkinkan penemuan lubang hitam bermassa bintang lainnya yang mengorbit bintang masif. Mereka memperkirakan ribuan di antaranya ada di Bimasakti dan di Awan Magellan.