Dua Lubang Hitam Raksasa Menuju Tabrakan, Sinyalnya Bisa Terdengar Dari Bumi

Para ilmuwan mengungkap sistem lubang hitam supermasif yang bergerak menuju tabrakan besar dan diperkirakan dapat terjadi dalam waktu kurang dari 100 tahun. Objek ini berada di pusat galaksi Markarian 501, sekitar 500 juta tahun cahaya dari Bumi, dan awalnya dikira hanya satu blazar biasa yang ditenagai satu lubang hitam raksasa.

Temuan itu mengubah cara astronom memahami inti galaksi aktif. Dari analisis data radio selama puluhan tahun, tim peneliti justru menemukan dua jet partikel yang berbeda, yang menjadi petunjuk kuat bahwa ada dua lubang hitam supermasif yang saling mengorbit di sana.

Ditemukan lewat data radio selama puluhan tahun

Peneliti memeriksa lebih dari 83 kumpulan data dari jaringan teleskop radio Very Long Baseline Array. Hasil pengamatan menunjukkan struktur yang tidak cocok dengan model blazar tunggal, karena muncul dua semburan materi yang berasal dari dua sumber berbeda.

Salah satu penulis utama studi, Priv-Doz dr Silke Britzen dari Institut Max-Planck untuk Astronomi Radio, menyebut temuan jet kedua itu sangat mengejutkan. Ia mengatakan kepada BBC Science Focus bahwa menyadari adanya jet kedua terasa seperti menemukan cara kerja sistem yang sama sekali baru.

Mengapa Cincin Einstein ikut membantu membuktikan temuan ini

Pada Juni 2022, posisi kedua lubang hitam tersebut sejajar dengan sangat presisi dari sudut pandang pengamat di Bumi. Dalam kondisi itu, gravitasi salah satu lubang hitam membelokkan cahaya dari jet lainnya dan membentuk Cincin Einstein.

Fenomena tersebut terjadi karena pelensaan gravitasi, yaitu efek ketika gravitasi benda masif membengkokkan cahaya seperti lensa alami. Britzen menjelaskan bahwa model biner memberi solusi yang konsisten, dan keberadaan Cincin Einstein mendukung skenario dua lubang hitam yang mengarah hampir tepat ke Bumi.

Seberapa dekat dua lubang hitam ini?

Kedua objek raksasa ini diketahui mengorbit satu sama lain setiap sekitar 121 hari. Jarak di antara keduanya diperkirakan hanya sekitar 250 hingga 540 kali jarak Bumi ke Matahari, sangat dekat untuk dua benda dengan massa luar biasa besar.

Sebagai gambaran, masing-masing lubang hitam itu diperkirakan memiliki massa antara 100 juta hingga satu miliar kali massa Matahari. Dalam skala kosmik, jarak dan massa seperti itu membuat interaksi gravitasi mereka sangat kuat dan sulit diprediksi hanya dengan pengamatan biasa.

1. Orbit mengelilingi satu sama lain setiap 121 hari.
2. Jarak antarkedua lubang hitam sekitar 250–540 kali jarak Bumi ke Matahari.
3. Massa masing-masing objek diperkirakan berada di kisaran 100 juta sampai 1 miliar massa Matahari.
4. Lokasinya berada sekitar 500 juta tahun cahaya dari Bumi.
5. Tabrakan diperkirakan bisa terjadi dalam waktu kurang dari 100 tahun.

Apa yang akan terjadi saat keduanya bertabrakan?

Ketika dua lubang hitam supermasif ini akhirnya bergabung, mereka akan melepaskan gelombang gravitasi yang sangat kuat. Gelombang gravitasi adalah riak pada struktur ruang-waktu yang muncul saat objek masif mengalami peristiwa ekstrem, seperti penggabungan lubang hitam.

Dibandingkan peristiwa penggabungan lubang hitam bermassa bintang yang pernah dideteksi LIGO, sinyal dari dua lubang hitam supermasif ini diperkirakan jauh lebih besar. Jika prediksi itu tepat, detektor gelombang gravitasi di Bumi berpeluang menangkap tanda peristiwanya dan memberi data penting untuk studi fisika ekstrem.

Mengapa penemuan ini penting bagi astronomi?

Temuan ini memperkuat dugaan bahwa sebagian blazar ternyata tidak hanya ditenagai satu lubang hitam supermasif. Dalam kasus Markarian 501, bukti observasi justru mengarah pada sistem biner yang aktif, dinamis, dan sedang bergerak menuju penyatuan.

Penelitian tersebut dipublikasikan pada 27 Maret di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Hasilnya menjadi salah satu petunjuk paling kuat bahwa lingkungan pusat galaksi jauh bisa menyimpan pasangan lubang hitam supermasif yang saling mengunci gravitasi dan berkembang menuju tabrakan besar.

Dengan jarak yang terhitung sangat dekat dalam skala kosmik dan potensi sinyal gelombang gravitasi yang luar biasa kuat, Markarian 501 kini menjadi salah satu objek paling menarik untuk terus dipantau para astronom. Jika perhitungan para peneliti tepat, Bumi bisa menyaksikan dampak tidak langsung dari peristiwa langit yang sangat jarang ini dalam waktu yang masih terbilang singkat menurut ukuran alam semesta.