Ilmuwan telah memperkirakan bahwa tabrakan antara galaksi Bima Sakti dan lubang hitam supermasif mungkin terjadi lebih cepat daripada yang kita bayangkan. Di dalam galaksi kerdil yang dikenal sebagai Awan Magellan Besar, yang mengorbit Bima Sakti dengan jalur yang semakin dekat, para ilmuwan telah mendeteksi tanda-tanda adanya objek besar yang tersembunyi, yang diyakini merupakan lubang hitam dengan massa sekitar 600.000 kali massa Matahari.
Awan Magellan Besar, yang bergerak menuju galaksi kita, diperkirakan suatu hari akan bertabrakan dengan Bima Sakti. Hal ini berarti lubang hitam supermasif yang terletak di pusat Awan Magellan Besar juga akan terlibat dalam tabrakan tersebut, menambah potensi dampak dari peristiwa kosmik ini. Tabrakan antara dua galaksi besar ini dapat menghasilkan berbagai fenomena astronomi yang luar biasa, termasuk interaksi lubang hitam supermasif yang sangat kuat dan dampaknya terhadap struktur galaksi-galaksi tersebut.
Baca juga artikel tentang: Menyingkap Rahasia Medan Magnetik di Tepi Lubang Hitam Supermasif Sgr A* di Galaksi Bima Sakti
Yang lebih menarik lagi, lubang hitam yang ditemukan ini jatuh ke dalam kategori massa yang sangat jarang terlihat, yaitu di bawah satu juta kali massa Matahari. Jika keberadaannya bisa dikonfirmasi, penemuan ini akan memberikan wawasan baru tentang bagaimana lubang hitam dapat tumbuh, mulai dari ukuran yang sebanding dengan bintang hingga menjadi monster besar yang mencapai miliaran kali massa Matahari.
Penemuan ini dipimpin oleh astrofisikawan Jiwon Jesse Han dari Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dan telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal. Artikel ini juga tersedia di server pracetak arXiv, seperti yang dilaporkan oleh detikINET pada 21 Februari 2025.
Lubang hitam pada dasarnya sangat sulit untuk dideteksi. Mereka tidak memancarkan cahaya atau radiasi, kecuali jika mereka sedang aktif menyedot materi. Proses ini, yang dikenal sebagai akresi, menghasilkan cahaya terang karena materi yang jatuh ke dalam lubang hitam menjadi sangat panas akibat gesekan dan gravitasi. Tanpa proses ini, lubang hitam tidak dapat terlihat secara langsung, sehingga ilmuwan harus menggunakan pendekatan yang lebih cerdik untuk menemukannya.
Salah satu cara yang digunakan adalah dengan mengamati bintang yang bergerak dengan pola yang tidak dapat dijelaskan oleh gerakan bintang pada umumnya. Untuk itu, para astronom mengukur orbit bintang, seperti yang mereka lakukan untuk mengonfirmasi keberadaan lubang hitam supermasif Sagitarius A* di pusat Bima Sakti, yang memiliki massa sekitar 4,3 juta kali massa Matahari.
Namun, Han dan timnya tidak mencari orbit bintang pada umumnya. Sebaliknya, mereka fokus pada jenis gerakan bintang yang lebih ekstrem, yaitu bintang hiperkecepatan—bintang-bintang yang bergerak sangat cepat, jauh lebih cepat daripada bintang lainnya di galaksi mereka. Bintang-bintang ini bahkan bisa melesat melintasi ruang antargalaksi.
Sebagian bintang-bintang hiperkecepatan ini bergerak melintasi halo galaksi, yang berarti tujuan mereka belum jelas. Kecepatan luar biasa mereka memberi petunjuk kepada peneliti bahwa mereka mungkin dipercepat oleh interaksi dengan lubang hitam tersembunyi.
Proses percepatan ini dikenal sebagai mekanisme Hills, yang melibatkan interaksi tiga objek—dua bintang dan sebuah lubang hitam. Melalui tarian gravitasi yang kompleks, dua bintang akan terlempar dengan kecepatan tinggi ke ruang angkasa, sementara lubang hitam tetap berada di pusat interaksi.
Teleskop antariksa Gaia, yang baru saja dipensiunkan, menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk memetakan objek-objek di Bima Sakti, termasuk posisi mereka dalam ruang tiga dimensi serta gerakan dan kecepatannya. Menggunakan data Gaia, tim peneliti menganalisis 21 bintang hiperkecepatan yang ditemukan di halo luar galaksi, yang gerakannya konsisten dengan mekanisme Hills. Bintang-bintang ini adalah subtipe B, bintang besar dan panas yang memiliki umur relatif pendek, yang berarti perjalanan mereka dengan kecepatan tinggi juga tidak berlangsung lama.
Tim melakukan analisis dengan melacak gerakan dan kecepatan bintang-bintang ini, memeriksa berbagai kemungkinan yang bisa menjelaskan percepatan mereka. Hasilnya, mereka berhasil mengidentifikasi 16 bintang, tujuh di antaranya berasal dari sekitar pusat Bima Sakti, dekat dengan lubang hitam supermasif Sagitarius A*. Namun, sembilan bintang lainnya tampaknya berasal dari Awan Magellan Besar. Hal ini mengarah pada hipotesis bahwa mereka mungkin terlempar melalui mekanisme Hills oleh sebuah lubang hitam dengan massa sekitar 600.000 kali massa Matahari yang tersembunyi di Awan Magellan Besar.
Awan Magellan Besar saat ini mengorbit Bima Sakti pada jarak sekitar 160.000 tahun cahaya, dan meskipun pertemuan kedua galaksi ini tidak akan terjadi dalam waktu dekat, para ilmuwan memperkirakan bahwa tabrakan tersebut akan berlangsung sekitar 2 miliar tahun lagi. Setelah kedua galaksi bergabung, lubang hitam supermasif yang ada di pusat Awan Magellan Besar akan bergerak menuju pusat Bima Sakti, di mana akhirnya ia akan bergabung dengan Sagitarius A* dan membentuk sebuah lubang hitam yang jauh lebih besar.
Proses ini akan menjadi salah satu cara bagaimana lubang hitam dapat tumbuh, dan meskipun kita mungkin tidak akan menyaksikan akhir dari proses ini, para astronom sangat tertarik untuk mempelajarinya lebih lanjut. Penelitian lebih lanjut diharapkan dapat mengonfirmasi keberadaan lubang hitam ini dan memberikan lebih banyak informasi tentang proses kosmik yang luar biasa ini.
Baca juga artikel tentang: Misteri Kecepatan Putaran Lubang Hitam di Pusat Galaksi Terkuak oleh Penelitian Terbaru
REFERENSI:
Han, Jiwon Jesse dkk. 2025. Hypervelocity Stars Trace a Supermassive Black Hole in the Large Magellanic Cloud. arXiv preprint arXiv:2502.00102.
Sato-Polito, Gabriela & Zaldarriaga, Matias. 2025. Distribution of the gravitational-wave background from supermassive black holes. Physical Review D 111 (2), 023043.
