Lubang hitam supermasif telah lama menjadi misteri kosmik yang menarik perhatian para astronom. Dengan gravitasi yang begitu kuat hingga cahaya pun tidak bisa melarikan diri, objek ini menyimpan rahasia tentang asal-usul galaksi dan dinamika alam semesta. Salah satu lubang hitam supermasif yang paling terkenal adalah Sagittarius A, yang terletak di pusat galaksi kita, Bima Sakti. Kini, berkat teknologi kecerdasan buatan (AI) yang canggih, para ilmuwan berhasil mengungkap salah satu rahasia terbesar Sagittarius A: kecepatan putarannya yang mendekati batas teoritis maksimum!
Revolusi AI dalam Penelitian Lubang Hitam
Dalam penelitian terbaru yang diterbitkan di jurnal Astronomy & Astrophysics, tim internasional ilmuwan menggunakan AI untuk menganalisis data dari Event Horizon Telescope (EHT). EHT adalah jaringan teleskop global yang dirancang untuk menangkap gambar lubang hitam dengan resolusi tinggi. Namun, data yang dihasilkan oleh EHT sangat kompleks, sehingga membutuhkan metode analisis yang lebih canggih daripada teknik tradisional.
AI yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebuah Bayesian neural network bernama ZINGULARITY. Sistem ini dilatih menggunakan hampir satu juta dataset sintetis yang dihasilkan dari simulasi komputer berbasis general relativistic magnetohydrodynamic (GRMHD). Simulasi tersebut memperhitungkan efek gravitasi dan medan magnet pada plasma superpanas yang mengelilingi lubang hitam. Dengan perpaduan antara simulasi dan data observasi, ZINGULARITY mampu mengekstrak detail fisik yang sebelumnya sulit dipahami.
Penemuan Mengejutkan: Sagittarius A* Berputar Hampir Maksimum
Hasil analisis AI menunjukkan bahwa Sagittarius A* memiliki kecepatan putaran antara 80% hingga 90% dari batas teoritis maksimum. Selain itu, materi di cakram akresi — cincin materi yang jatuh ke dalam lubang hitam — berputar dalam arah yang sama dengan lubang hitam, yang disebut sebagai aliran prograde. Penemuan ini memberikan wawasan baru tentang dinamika lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita.
Sebagai perbandingan, penelitian juga menganalisis lubang hitam supermasif di galaksi Messier 87 (M87), yang dikenal sebagai M87. Meskipun M87 juga memiliki kecepatan putaran tinggi, arah putarannya berlawanan dengan cakram akresinya, atau disebut aliran retrograde. Para peneliti menduga bahwa fenomena ini mungkin merupakan hasil dari penggabungan galaksi di masa lalu, yang memengaruhi arah putaran lubang hitam tersebut.
Mengapa Kecepatan Putaran Penting?
Kecepatan putaran lubang hitam adalah parameter penting dalam memahami sifat fisiknya. Putaran memengaruhi bagaimana lubang hitam berinteraksi dengan materi di sekitarnya, termasuk pembentukan jet relativistik — semburan energi besar yang sering terlihat keluar dari lubang hitam. Selain itu, kecepatan putaran juga memberikan informasi tentang sejarah evolusi lubang hitam dan galaksi tempatnya berada.
Dalam konteks Sagittarius A*, kecepatan putaran yang hampir maksimum menunjukkan bahwa lubang hitam ini telah mengakumulasi materi secara efisien selama jutaan tahun. Sementara itu, aliran *retrograde* pada M87* memberi petunjuk tentang peristiwa besar seperti penggabungan galaksi, yang dapat mengubah dinamika cakram akresi dan arah putaran lubang hitam.
Peran Data Polaritas Cahaya
Salah satu komponen penting dalam analisis ini adalah data tentang polaritas cahaya di sekitar lubang hitam. Polaritas cahaya memungkinkan para astronom memetakan struktur medan magnet di plasma yang mengelilingi lubang hitam. Data ini kemudian digunakan oleh AI untuk menentukan sifat fisik seperti kecepatan putaran dan orientasi cakram akresi.
Gambar dari Event Horizon Telescope menunjukkan pola medan magnet yang kompleks di sekitar Sagittarius A*, dengan garis-garis terang melengkung yang menunjukkan orientasi cahaya terpolarisasi. Detail ini menjadi masukan penting bagi ZINGULARITY untuk menghasilkan estimasi yang akurat tentang sifat lubang hitam.
Masa Depan Penelitian Lubang Hitam dengan AI
Penelitian ini tidak hanya memberikan wawasan baru tentang Sagittarius A* dan M87*, tetapi juga menunjukkan potensi besar AI dalam studi kosmik. Metode berbasis AI memungkinkan analisis lebih mendalam terhadap data teleskop, membuka peluang untuk menguji teori-teori fisika seperti relativitas umum Einstein dalam lingkungan ekstrem.
Para peneliti optimis bahwa peningkatan jaringan teleskop di masa depan akan semakin meningkatkan akurasi AI. Salah satu rencana besar adalah penambahan Africa Millimeter Telescope di Namibia ke jaringan EHT. Dengan teleskop tambahan ini, kesalahan pengukuran dapat dikurangi secara signifikan, memungkinkan pengujian teori relativitas dengan presisi lebih tinggi.
Kesimpulan
Penggunaan AI dalam penelitian lubang hitam supermasif telah membawa terobosan penting dalam astronomi modern. Dengan teknologi seperti ZINGULARITY, para ilmuwan berhasil mengungkap rahasia kecepatan putaran Sagittarius A*, memberikan pemahaman baru tentang dinamika kosmik di pusat galaksi kita. Penemuan ini tidak hanya memperluas pengetahuan kita tentang lubang hitam tetapi juga membuka jalan bagi studi lebih lanjut tentang alam semesta.
Di masa depan, dengan peningkatan teknologi teleskop dan algoritma AI, kita dapat berharap untuk menemukan lebih banyak rahasia kosmik yang tersembunyi di balik cakrawala peristiwa lubang hitam. Satu hal yang pasti: era baru astronomi berbasis AI telah dimulai, dan pengetahuan kita tentang alam semesta akan terus berkembang pesat.
Referensi
- Deep learning inference with the Event Horizon Telescope — Janssen et al., Astronomy & Astrophysics (2025). Menggunakan framework Bayesian Artificial Neural Networks (ZINGULARITY) yang dilatih dari GRMHD + data sintetis, untuk menaksir spin Sgr A* sekitar 0,8-0,9 dalam parameter nondimensi, dengan arah prograde dan poros spin yang relatif dekat ke garis pandang kita. A&A
- New Black Hole Spin Values for Sagittarius A Obtained with the Outflow Method* — Ruth A. Daly et al., arXiv (2023). Menunjukkan bahwa spin nondimensi Sgr A* adalah a_ = 0.90 ± 0.06* dengan metode outflow, serta spin function ~ 0.62 ± 0.10. arXiv
- AI Reveals Milky Way’s Black Hole Spins Near Top Speed — ScienceDaily editorial ringkas dari penelitian Janssen et al. (2025) yang menyebut bahwa Sgr A* sangat cepat berputar, hampir kecepatan putaran maksimum teoritis. ScienceDaily