Studi: Kemacetan di Inti Galaksi Bisa Sebabkan Tabrakan Lubang Hitam

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Perputaran lubang hitam supermasif di inti galaksi bisa menyebabkan terjadinya kekacauan pada lintasan kosmik. Secara integral, situasi ini dapat memperlambat orbit dari lubang hitam lain yang memiliki bobot setara bintang. Akibatnya, tabrakan antar-lubang hitam bisa menjadi tak terhindarkan.

Seperti diketahui, setiap galaksi berukuran besar "dihuni" oleh lubang hitam supermasif pada bagian intinya. Perilaku lubang hitam supermasif yang terus berputar-putar bisa mempengaruhi benda-benda angkasa lain di sekitarnya, mulai dari piringan materi yang menjadi "makanan" lubang hitam, bintang dan sistem tata suryanya, hingga lubang hitam lain yang berukuran lebih kecil dan memiliki massa setara bintang.

Perputaran lubang hitam ini juga bisa menimbulkan "kemacetan" di lintasan kosmik yang kemudian memperlambat orbit dari sejumlah lubang hitam lain yang memiliki massa setara bintang. Lubang hitam-lubang hitam yang terdampak ini bisa terdorong dan bertabrakan, melebur, lalu membentuk sebuah lubang hitam baru yang lebih besar.

Karena pengaruh grafitasi dari lubang hitam supermasif yang menyebabkan "kemacetan" kosmik ini sangat besar, proses tabrakan antar-lubang hitam ini bisa terjadi secara berulang. Seiring waktu, tabrakan lubang hitam yang terjadi bisa melibatkan sejumlah lubang hitam dengan ukuran atau massa yang lebih besar, dengan perkiraan massa sekitar 3 kali sampai beberapa ratus kali lebih besar dibandingkan massa matahari.

Jika dilihat dalam skala yang lebih luas, lingkungan di sekitar lubang hitam supermasif merupakan lingkungan yang sempurna untuk memfasilitasi pertumbuhan lubang hitam lainnya yang masih berukuran lebih kecil.

Temuan baru mengenai "kemacetan" kosmik yang disebabkan oleh lubang hitam supermasif ini terungkap dalam sebuah studi yang dipimpin oleh peneliti dari Monash University. Sepanjang studi berlangsung, tim peneliti memantau dinamika yang terjadi di sejumlah piringan akresi dan lubang hitam di dekat piringan tersebut.

Piringan akresi merupakan piringan berisi gas dan debu yang berada di sekitar lubang hitam supermasif. Piringan ini merupakan "santapan" bagi lubang hitam. Gravitasi kuat yang dihasilkan lubang hitam supermasif akan mengahsilkan gaya pasang surut yang kuat pada piringan akresi dan memicu timbulnya area bernama Inti Galaksi Aktif (AGN) yang terlihat bersinar terang.

Ketika lubang hitam bermassa seperti bintang berada di piringan akresi, lubang hitam tersebut akan berinteraksi dengan gas di sekitarnya. Situasi ini akan membuat lubang hitam bermigrasi di sepanjang piringan.

Akibatnya sejumlah lubang....

Akibatnya, sejumlah lubang hitam bermassa setara bintang akan terkumpul di suatu area tertentu di porongan akresi. Area ini dikenal dengan nama migration traps atau jebakan migrasi.

Saat berada di dalam migration traps inilah, dua lubang hitam bermassa setara bintang bisa bersinggungan, bertabrakan, dan melebur antara satu sama lain. Tabrakan ini bisa terjadi karena "kemacetan" kosmik yang ada di area tersebut lebih besar dibandingkan area lain di sekitar galaksi. Situasi migration traps yang berisi sejumlah lubang hitam bermassa seperti bintang ini layaknya persimpangan jalan ramai yang tak memiliki lampu merah.

"Efek termal memainkan peran penting dalam proses ini, mempengaruhi lokasi dan stabilitas migratin traps. Salah satu implikasinya adalah kita tidak melihat migration traps terjadi di galaksi-galaksi aktif dengan luminosity besar," ujar ketua tim peneliti sekaligus peneliti Monash University School of Physics and Astronomy, Evgeni Grishin, seperti dilansir Space pada Selasa (30/4/2024).

Temuan terbaru ini berdampak besar dalam upaya memahami proses peleburan dan penggabungan dua lubang hitam bermassa seperti bintang di angkasa. Selain itu, temuan ini dinilai dapat membantu upaya para astronom untuk memahami gelombang gravitasi, mengingat proses penggabungan dua lubang hitam akan memunculkan gelombang gravitasi.

"Kami sangat senang dengan temuan ini, dan kami sekarang selangkah lebih dekat untuk menemukan di mana serta bagaimana proses penggabungan lubang hitam terjadi di inti galaksi," jelas Grishin.

Grishin tak menampik bahwa masih ada banyak hal mengenai lubang hitam dan lingkungan di sekitar lubang hitam yang belum diketahui. Meski begitu, temuan ini tetap memiliki makna yang signifikan dalam perkembangan ilmu astronomi. Temuan terbaru ini telah dipublikasikan salam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ikuti Whatsapp Channel Republika