Ilmuwan Hitung Jumlah Lubang Hitam di Alam Semesta
Lubang hitam di alam semesta diperkirakan hanya 1 persen dari materi di alam.
REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Manusia tidak dapat melihat lubang hitam. Maka dari itu, sulit untuk mengetahui secara pasti berapa banyak yang ada di alam semesta yang besar dan luas ini. Namun, tidak berarti kita tidak punya cara untuk mencari tahu.
Lubang hitam bermassa bintang adalah inti runtuh dari bintang masif yang mati. Penelitian baru menggabungkan bagaimana bintang dan biner ini terbentuk setelah berevolusi bisa memperoleh perkiraan baru populasi lubang hitam bermassa bintang di Semesta.
Dilansir dari Sciencealert, Rabu (19/1/2022), jumlahnya cukup mencengangkan: 40 quintillion atau 40.000.000.000.000.000.000 lubang hitam. Ini kira-kira merupakan satu persen dari semua materi normal di Alam Semesta yang dapat diamati.
“Karakter inovatif dari karya ini adalah menggabungkan model rinci evolusi bintang dan biner dengan resep lanjutan untuk pembentukan bintang dan pengayaan logam di galaksi individu,” kata astrofisikawan Alex Sicilia dari International School of Advanced Studies (SISSA) di Italia.
Lubang hitam adalah tanda tanya besar yang menggantung di atas pemahaman kita tentang Semesta. Namun, jika kita memiliki gagasan bagus tentang berapa banyak lubang hitam di luar sana, itu bisa membantu menjawab beberapa pernyataan itu.
Salah satu pendekatannya adalah memperkirakan sejarah bintang masih di alam semesta. Sicilia dan rekan-rekannya mengambil pendekatan komputasi. Mereka hanya memasukkan lubang hitam yang terbentuk melalui evolusi bintang tunggal atau biner. Jumlahnya dapat diperkirakan berdasarkan data gelombang gravitasi, dan yang menghasilkan lubang hitam dengan massa yang sedikit lebih tinggi.
Ini memungkinkan mereka untuk menghitung tingkat kelahiran lubang hitam bermassa bintang antara lima dan 160 kali massa Matahari selama masa hidup Semesta. Tingkat kelahiran ini menunjukkan bahwa seharusnya ada sekitar 40 quintillion lubang hitam bermassa bintang yang tersebar di seluruh Alam Semesta yang dapat diamati saat ini. Lubang hitam bermassa bintang paling masif yang dihasilkan oleh penggabungan lubang hitam biner dalam kelompok bintang.
Tim membandingkan hasil mereka dengan data gelombang gravitasi. Mereka menemukan bahwa perkiraan tentang tingkat penggabungan lubang hitam sesuai dengan data pengamatan. Ini menunjukkan bahwa penggabungan gugus bintang kemungkinan berada di balik tabrakan lubang hitam yang telah kita lihat.
Dengan menghitung tingkat kelahiran dari waktu ke waktu, para peneliti juga dapat memperoleh perkiraan jumlah lubang hitam bermassa bintang di alam semesta awal. Ini sangat menarik, karena pengamatan alam semesta yang jauh telah mengungkapkan lubang hitam supermasif pada waktu yang sangat awal setelah Big Bang.
Tidak jelas bagaimana raksasa ini tumbuh begitu besar begitu cepat. Beberapa pertanyaan saat ini menyangkut massa ‘benih’ lubang hitam tempat mereka tumbuh-apakah itu lubang hitam massa bintang ringan atau lubang hitam massa menengah ‘berat’.
Penelitian tim akan memberikan dasar untuk menyelidiki pertanyaan-pertanyaan ini. Makalah ini adalah yang pertama dalam seri makalah masa depan akan menyelidiki lubang hitam massa menengah dan lubang hitam supermasif untuk gambaran yang lebih lengkap tentang distribusi lubang hitam di alam semesta.
“Pekerjaan kami memberikan teori yang kuat untuk generasi benih cahaya untuk lubang hitam (super) masif pada pergeseran merah yang tinggi, dan dapat menjadi titik awal untuk menyelidiki asal ‘benih berat’, yang akan kita kejar dalam makalah yang akan datang,” kata astrofisikawan Lumen Boco dari SISSA.
Ikuti Whatsapp Channel Republika