Mencari Lubang Hitam di Galaksi Out-Of-The-Way

Lubang hitam adalah binatang aneh di kebun binatang kosmik. Mereka datang dalam dua "tipe": bintang dan supermasif. Sekarang diketahui bahwa sebagian besar galaksi memiliki banyak lubang hitam bermassa-bintang yang tersebar di mana-mana. Mereka biasanya diciptakan oleh kematian bintang dalam ledakan supernova. Mereka kadang-kadang ditemukan dalam sistem biner, di mana lubang hitam dan katai putih atau beberapa jenis bintang lainnya melakukan tarian orbital satu sama lain.

Lubang hitam terbesar, supermassives, terselip di jantung galaksi dan berisi massa jutaan atau milyaran bintang. Mereka menghabiskan setidaknya sebagian dari waktu mereka untuk membaca materi di lingkungan terdekat mereka. Sebagian besar lubang hitam supermasif yang diketahui para astronom terselip di galaksi-galaksi yang digabungkan bersama dalam kelompok-kelompok. Yang terbesar yang ditemukan sejauh ini memiliki massa 21 miliar matahari dan memegang pengadilan di inti galaksi di Coma Cluster. Koma adalah konglomerasi besar yang terletak 336 juta tahun cahaya dari

Itu bukan satu-satunya yang besar di luar sana. Para astronom juga menemukan lubang hitam bermassa 17-miliar-massa matahari yang berjongkok di inti galaksi yang disebut NGC 1600, yang dengan sendirinya berada di daerah terpencil kosmik di mana hanya ada sekitar 20 galaksi. Karena sebagian besar lubang hitam yang sangat besar hidup di "kota-kota besar" (yaitu, dalam kelompok galaksi yang berpenduduk padat) menemukan ini satu di tongkat galaksi memberi tahu para astronom bahwa sesuatu yang aneh telah terjadi untuk membuatnya pada arusnya galaksi.

Jadi, bagaimana lubang hitam monster disimpan di kluster galaksi kota kecil? Satu penjelasan yang mungkin adalah bahwa ia bergabung dengan lubang hitam lain di beberapa titik di masa lalu yang jauh. Di awal sejarah alam semesta, interaksi galaksi jauh lebih umum, membangun yang lebih besar dari yang lebih kecil.

Ketika dua galaksi bergabung, tidak hanya bintang-bintang mereka, gas, dan debu bercampur, tetapi juga pusatnya berwarna hitam lubang (jika ada, dan sebagian besar galaksi) bermigrasi ke inti yang baru terbentuk, lebih masif galaksi. Di sana, mereka saling mengorbit, menjadi apa yang disebut "lubang hitam biner". Setiap bintang atau awan gas dan debu berada dalam bahaya ganda dari tarikan gravitasi lubang hitam ini. Namun, bahan ini sebenarnya bisa mencuri momentum dari lubang hitam (asalkan tidak jatuh tepat ke dalamnya). Ketika itu terjadi, bintang-bintang melarikan diri, meninggalkan lubang hitam dengan momentum yang lebih sedikit. Mereka mulai bergerak lebih dekat bersama, dan akhirnya, mereka bergabung untuk membuat lubang hitam raksasa. Itu terus tumbuh dengan melahap gas yang disalurkan ke inti di seluruh tabrakan.

Jadi, bagaimana lubang hitam NGC 1600 menjadi begitu besar? Penjelasan yang paling mungkin adalah bahwa ia sangat lapar pada satu titik di awal kehidupannya, membuatnya mengisap banyak gas dan bahan lainnya.

Nafsu makan yang sangat besar itu dapat menjelaskan juga mengapa galaksi inang berada dalam gugusan sekecil itu, dibandingkan dengan lubang hitam supermasif lainnya di galaksi-galaksi di jantung kelompok yang jauh lebih besar. NGC 1600 adalah galaksi terbesar, paling masif di kelompoknya. Ini juga tiga kali lebih terang daripada galaksi terdekat lainnya. Perbedaan besar dalam kecerahan itu bukanlah sesuatu yang dilihat para astronom dalam kelompok lain.

Sebagian besar gas galaksi dikonsumsi lama ketika lubang hitam berkobar sebagai quasar brilian dari bahan mengalir ke dalamnya yang dipanaskan menjadi plasma berpendar. Di zaman modern, lubang hitam pusat NGC 1600 relatif tenang. Bahkan, para astronom menyebutnya "raksasa yang sedang tidur". Itu menjelaskan mengapa itu tidak terdeteksi dalam studi galaksi sebelumnya. Astronom tersandung monster raksasa ini ketika mereka mengukur kecepatan bintang terdekat. Medan gravitasi intens dari lubang hitam memengaruhi gerakan dan kecepatan bintang. Setelah para astronom dapat mengukur kecepatan itu, mereka kemudian dapat menentukan massa lubang hitam.

Astronom menggunakan instrumen khusus di Observatorium Gemini di Hawai'i untuk mempelajari cahaya yang datang dari bintang-bintang di dekat lubang hitam di NGC 1600. Beberapa bintang itu mengelilingi lubang hitam, dan gerakan itu muncul di jendela sidik jari starlight (disebut spektrumnya). Bintang-bintang lain memiliki gerakan yang tampaknya menunjukkan bahwa mereka pernah berkelana agak terlalu dekat dengan lubang hitam dan secara gravitasi terlempar dalam garis yang lebih atau kurang lurus dari inti galaksi. Ini masuk akal sejak itu Teleskop Luar Angkasa Hubble data juga menunjukkan inti menjadi sangat redup. Anda akan berharap bahwa jika lubang hitam itu melemparkan bintang menjauh dari dirinya sendiri. Mungkin saja inti NGC 1600 telah mengeluarkan cukup banyak bintang untuk menghasilkan 40 miliar matahari. Itu memberi tahu para astronom ada lubang hitam yang cukup kuat dan besar yang tersembunyi di jantung galaksi ini, yang terletak sekitar 209 juta tahun cahaya dari Bumi.

• Lubang hitam ada di banyak galaksi. Inti spiral dan elips biasanya mengandung lubang hitam supermasif.
• Galaksi elips NGC 1600 memiliki lubang hitam yang cukup besar di jantungnya.
• Para astronom berupaya memahami mengapa galaksi ini memiliki lubang hitam masif.

• "Pemandangan Galaksi Elips Raksasa NGC 1600." HubbleSite - Teleskop - Essentials Hubble - Tentang Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "Apa Itu Lubang Hitam?" NASA, NASA, 21 Mei 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.