Lubang Hitam ‘Nyasar’ Ini Bisa Ubah Cara Kita Memahami Alam Semesta

Selama ini, para ilmuwan tahu bahwa hampir semua galaksi besar punya lubang hitam supermasif di tengahnya. Lubang hitam supermasif adalah benda luar angkasa yang sangat berat—beratnya bisa jutaan sampai miliaran kali dari berat Matahari—dan punya gravitasi superkuat, sampai-sampai cahaya pun tidak bisa lolos darinya.

Tapi baru-baru ini, tim astronom dari University of California, Berkeley, menemukan hal mengejutkan: ada dua lubang hitam raksasa yang sama-sama aktif dalam satu galaksi. Yang bikin makin heran, salah satunya berada jauh dari pusat galaksi, padahal biasanya lubang hitam besar hanya ditemukan di bagian tengah. Ini adalah kejadian yang sangat langka.

Penemuan Dimulai dari Kilatan Cahaya Misterius

Semuanya berawal ketika para ilmuwan melihat kilatan cahaya aneh yang tidak biasa muncul di langit. Setelah diteliti, ternyata kilatan ini berasal dari peristiwa langka yang disebut Tidal Disruption Event atau TDE.

Apa itu TDE?

Bayangkan ada sebuah bintang yang terlalu dekat dengan lubang hitam. Karena tarikan gravitasi lubang hitam sangat kuat, bintang itu ditarik dan ditarik sampai hancur, seperti mie yang ditarik panjang. Peristiwa ini disebut spaghettifikasi dan menghasilkan cahaya terang yang bisa terlihat dari Bumi.

Kilatan terang tersebut diberi nama AT2024tvd, dan pertama kali terdeteksi oleh Zwicky Transient Facility (ZTF)—kamera besar yang memantau langit di Observatorium Palomar, California.

Yang membuat para ilmuwan terkejut adalah lokasi kilatan cahaya ini: sekitar 2.600 tahun cahaya dari pusat galaksi. Ini tidak biasa, karena TDE biasanya terjadi di pusat galaksi, tempat lubang hitam supermasif berada.

Menemukan Lubang Hitam yang “Tersesat” di Galaksi

Setelah diteliti lebih lanjut, para ilmuwan menyadari bahwa kilatan cahaya tadi ternyata berasal dari lubang hitam yang letaknya tidak di pusat galaksi. Ini sangat tidak biasa. Lubang hitam seperti ini disebut lubang hitam pengembara—yaitu lubang hitam raksasa yang berkeliaran jauh dari tempat biasanya.

Lubang hitam ini ukurannya sekitar 1 juta kali lebih berat dari Matahari, dan sebelumnya tidak terdeteksi karena tidak aktif. Ia baru terlihat setelah menghancurkan bintang, yang memicu kilatan terang (TDE).

Yang lebih menarik, di pusat galaksi tersebut juga ada lubang hitam supermasif lain yang sedang aktif menyedot gas di sekitarnya. Lubang hitam yang satu ini jauh lebih besar, beratnya mencapai 100 juta kali massa Matahari.

Dua Lubang Hitam dalam Satu Galaksi? Ini Jarang Terjadi

Menemukan dua lubang hitam aktif dalam satu galaksi adalah hal yang sangat langka. Tapi sebenarnya, hal ini masuk akal secara teori.

Para ilmuwan sudah lama menduga bahwa galaksi-galaksi besar sering terbentuk dari penggabungan dua galaksi kecil. Saat dua galaksi menyatu, lubang hitam dari masing-masing galaksi juga ikut terbawa, dan bisa tinggal berdampingan untuk sementara waktu.

Biasanya, salah satu lubang hitam akan mengelilingi yang lainnya, dan dalam waktu yang sangat lama—bisa miliaran tahun—keduanya akan bergabung menjadi satu lubang hitam yang lebih besar.

Proses penyatuan ini bisa menghasilkan gelombang gravitasi—semacam “riak” di struktur ruang dan waktu, yang hanya bisa dideteksi oleh alat khusus di Bumi.

Gelombang Gravitasi: Riak Kosmik yang Bisa Kita Deteksi

Gelombang gravitasi adalah salah satu ide penting dari teori relativitas Einstein. Ketika dua benda luar angkasa yang sangat besar—seperti lubang hitam—bergabung menjadi satu, menciptakan gelombang di ruang dan waktu, mirip seperti riak di permukaan air saat batu dijatuhkan.

Gelombang ini sangat halus, tapi bisa dideteksi dengan alat khusus seperti LIGO dan Virgo di Bumi, serta LISA, misi luar angkasa di masa depan yang dirancang khusus untuk mendeteksi gelombang dari lubang hitam supermasif.

Karena lubang hitam pengembara yang ditemukan ini letaknya cukup dekat dengan lubang hitam utama di pusat galaksi, para ilmuwan menduga keduanya mungkin akan menyatu suatu hari nanti—meskipun itu bisa terjadi dalam miliaran tahun ke depan.

Dari Mana Asalnya Lubang Hitam Pengembara Ini

Para ilmuwan masih mencari tahu bagaimana lubang hitam yang tersesat ini bisa berada jauh dari pusat galaksi. Saat ini, ada dua kemungkinan utama:

1. Bekas Galaksi yang Bergabung
   Mungkin dulunya lubang hitam ini adalah pusat dari galaksi kecil yang kemudian bergabung dengan galaksi yang lebih besar. Setelah bergabung, lubang hitamnya belum sempat bergerak ke pusat, jadi masih “tertinggal” di pinggiran.
2. Pernah Ada Tiga Lubang Hitam
   Bisa jadi dulu ada tiga lubang hitam di pusat galaksi. Karena tarik-menarik gravitasi yang rumit, salah satunya bisa saja terlempar keluar dan sekarang mengembara di galaksi.

Untuk mencari tahu mana yang benar, para ilmuwan menggunakan Hubble Space Telescope untuk melihat apakah ada tanda-tanda galaksi yang pernah bergabung di masa lalu. Tapi sejauh ini, belum ada bukti yang jelas ditemukan.

Bagaimana Cara Membedakan TDE dari Supernova?

Kilatan cahaya terang seperti yang terlihat pada peristiwa ini bisa saja berasal dari supernova—yaitu ledakan besar saat bintang mencapai akhir hidupnya. Karena itu, para peneliti perlu memastikan bahwa kilatan ini benar-benar berasal dari Tidal Disruption Event (TDE), bukan supernova.

Untuk itu, tim membuat algoritma khusus untuk membedakan keduanya.

Apa Perbedaannya?

• TDE tetap panas dan berwarna biru selama berbulan-bulan, sedangkan
• Supernova cepat mendingin dan warnanya berubah menjadi merah.

Selain itu, TDE punya pola cahaya (spektrum) yang unik, yang menunjukkan keberadaan unsur seperti hidrogen, helium, karbon, nitrogen, dan silikon—hal ini menjadi salah satu tanda kuat bahwa yang terdeteksi memang TDE, bukan supernova.

Validasi dan Pengamatan Lanjutan

Setelah tim peneliti menemukan kilatan cahaya AT2024tvd, tim langsung melakukan pengecekan lanjutan menggunakan berbagai teleskop canggih untuk memastikan dari mana kilatan itu berasal. Beberapa teleskop yang digunakan antara lain:

• Chandra X-ray Observatory—untuk mengamati sinar-X dari peristiwa tersebut.
• Very Large Array—untuk menangkap gelombang radio.
• Hubble Space Telescope—untuk melihat cahaya tampak secara lebih detail.

Semua hasil pengamatan ini memberikan kesimpulan yang sama: kilatan terang tersebut memang berasal dari luar pusat galaksi, dan merupakan Tidal Disruption Event (TDE) yang sangat jarang terjadi.

Kenapa Penemuan Ini Sangat Penting?

Penemuan ini memberi para astronom alasan baru untuk mencari lubang hitam di tempat-tempat yang tidak biasa, yaitu di luar pusat galaksi. Selama ini, pencarian lubang hitam hampir selalu fokus di bagian tengah galaksi. Tapi sekarang, sudut pandangnya harus diperluas.

Temuan ini juga bisa mengubah cara kita memahami bagaimana galaksi terbentuk dan berkembang dari waktu ke waktu.

Kalau di masa depan semakin banyak lubang hitam “pengembara” yang ditemukan, kita bisa lebih memahami:

• Seberapa sering galaksi bergabung satu sama lain
• Dan berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai lubang hitam dari galaksi-galaksi itu menyatu

Masa Depan Penelitian Langit Masih Penuh Kejutan

Peristiwa AT2024tvd menjadi TDE pertama yang ditemukan di luar pusat galaksi melalui pengamatan optik (menggunakan cahaya tampak). Penemuan ini membuktikan bahwa langit malam masih menyimpan banyak misteri, dan dengan teknologi yang terus berkembang, kita berpeluang menemukan banyak fenomena luar biasa lainnya di masa depan.

Penelitian ini juga merupakan hasil kerja sama internasional yang melibatkan 34 ilmuwan dari berbagai negara, seperti Amerika Serikat, Inggris, Swedia, Rusia, Jerman, Australia, dan Belanda.

Sementara itu, Zwicky Transient Facility (ZTF)—instrumen yang pertama kali mendeteksi kilatan cahaya ini—adalah hasil kolaborasi antara berbagai lembaga pemerintah dan swasta, yang bersama-sama memantau langit untuk mencari kejadian langka seperti ini.

Referensi:

[1] https://news.berkeley.edu/2025/05/08/not-one-but-two-massive-black-holes-are-eating-away-at-this-galaxy/, diakses pada 22 Mei 2025.

[2] https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-pinpoints-roaming-massive-black-hole/, diakses pada 27 Mei 2025.

[3] Yuhan Yao, Ryan Chornock, Charlotte Ward, Erica Hammerstein, Itai Sfaradi, Raffaella Margutti, Luke Zoltan Kelley, Wenbin Lu, Chang Liu, Jacob Wise, Jesper Sollerman, Kate D. Alexander, Eric C. Bellm, Andrew J. Drake, Christoffer Fremling, Marat Gilfanov, Matthew J. Graham, Steven L. Groom, K. R. Hinds, S. R. Kulkarni, Adam A. Miller, James C. A. Miller-Jones, Matt Nicholl, Daniel A. Perley, Josiah Purdum, Vikram Ravi, R. Michael Rich, Nabeel Rehemtulla, Reed Riddle, Roger Smith, Robert Stein, Rashid Sunyaev, Sjoert van Velzen, Avery Wold. A Massive Black Hole 0.8 kpc from the Host Nucleus Revealed by the Offset Tidal Disruption Event AT2024tvd. ApJL (accepted), 2025 DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.17661