Serdawa Lubang Hitam: Memuntahkan Materi Bintang yang Dilahapnya

Pada Oktober 2018, sebuah bintang kecil tercabik-cabik saat mengembara terlalu dekat dengan lubang hitam di galaksi yang terletak 665 juta tahun cahaya dari planet Bumi. Meskipun terdengar mendebarkan, peristiwa tersebut tidak mengejutkan para astronom yang sesekali menyaksikan insiden kekerasan ini saat mengamati langit malam.

Namun hampir tiga tahun setelah pembantaian, lubang hitam yang sama menerangi langit lagi—dan tidak menelan sesuatu yang baru, kata para ilmuwan.

"Ini benar-benar mengejutkan kami—tidak ada yang pernah melihat yang seperti ini sebelumnya," kata Yvette Cendes, peneliti di Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) dan penulis utama studi baru yang menganalisis fenomena tersebut.

Tim menyimpulkan bahwa lubang hitam sekarang mengeluarkan material yang bergerak dengan kecepatan setengah dari kecepatan cahaya. Akan tetapi tidak yakin mengapa aliran keluarnya tertunda beberapa tahun.

Hasil studi baru yang telah dipublikasikan di Astrophysical Journal pada 11 Oktober, dapat membantu para ilmuwan lebih memahami perilaku makan lubang hitam. Perilaku ini yang oleh Cendes disamakan dengan "berserdawa" setelah makan. Makalah hasil studi tersebut diberi judul “A Mildly Relativistic Outflow Launched Two Years after Disruption in Tidal Disruption Event AT2018hyz.”

Data radio dari Very Large Array (VLA) di New Mexico menunjukkan bahwa lubang hitam telah dihidupkan kembali secara misterius pada Juni 2021. Cendes dan tim bergegas untuk memeriksa peristiwa tersebut lebih dekat.

"Kami mengajukan Director's Discretionary Time pada beberapa teleskop, yaitu ketika Anda menemukan sesuatu yang tidak terduga, Anda tidak dapat menunggu siklus normal proposal teleskop untuk mengamatinya," jelas Cendes. "Semua lamaran langsung diterima."

Tim mengumpulkan pengamatan TDE (Tidal Disruption Event), pada objek yang dijuluki AT2018hyz, dalam berbagai panjang gelombang cahaya menggunakan VLA, Observatorium ALMA di Cili, MeerKAT di Afrika Selatan, Australian Telescope Compact Array di Australia, dan Chandra X-Ray Observatory dan Observatorium Neil Gehrels Swift di luar angkasa.

Pengamatan radio dari TDE terbukti paling mencolok.

"Kami telah mempelajari TDE dengan teleskop radio selama lebih dari satu dekade, dan terkadang kami menemukan mereka bersinar dalam gelombang radio saat mereka memuntahkan materi ketika bintang pertama kali dikonsumsi oleh lubang hitam," kata Edo Berger, profesor astronomi di Universitas Harvard dan CfA, dan anggota tim penulis studi baru. "Namun di AT2018hyz ada keheningan radio selama tiga tahun pertama, dan sekarang secara dramatis menyala untuk menjadi salah satu TDE radio paling bercahaya yang pernah diamati."

Sebastian Gomez, seorang rekan pascadoktoral di Space Telescope Science Institute dan rekan penulis di makalah baru, mengatakan bahwa AT2018hyz "biasa-biasa saja" pada tahun 2018 ketika ia pertama kali mempelajarinya menggunakan teleskop cahaya tampak, termasuk teleskop 1,2 m di Fred Lawrence Observatorium Whipple di Arizona.

Gomez, menggunakan model teoretis untuk menghitung bahwa bintang yang terkoyak oleh lubang hitam itu hanya sepersepuluh massa Matahari kita. "Kami memantau AT2018hyz dalam cahaya tampak selama beberapa bulan sampai memudar, dan kemudian menghilangkannya dari pikiran kami," kata Gomez.

TDE terkenal karena memancarkan cahaya saat terjadi. Saat sebuah bintang mendekati lubang hitam, gaya gravitasi mulai meregangkan, atau spaghettify bintang tersebut. Akhirnya, materi yang memanjang berputar di sekitar lubang hitam dan memanas, menciptakan kilatan yang dapat dilihat oleh para astronom dari jarak jutaan tahun cahaya.

Para astronom menyamakannya dengan lubang hitam sebagai pemakan yang berantakan, sebab beberapa material kadang terlempar kembali ke luar angkasa. Tidak semua yang mereka coba konsumsi berhasil masuk ke dalam mulut mereka. "Seolah-olah lubang hitam ini tiba-tiba mulai mengeluarkan banyak material dari bintang yang dimakannya bertahun-tahun lalu," jelas Cendes.

Dalam hal ini, serdawa yang bergema.

"Ini adalah pertama kalinya kami menyaksikan penundaan yang begitu lama antara pemberian makan dan aliran keluar," kata Berger. "Langkah selanjutnya adalah mengeksplorasi apakah ini benar-benar terjadi lebih teratur dan kami belum melihat TDE cukup terlambat dalam evolusi mereka."