Gelombang kejut di luar angkasa mengindikasikan adanya lubang hitam supermasif yang menjauh dari galaksi induknya dengan kecepatan luar biasa, hingga 3,6 juta kilometer per jam. Temuan ini dikonfirmasi menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dan dipublikasikan di server pracetak Arxiv pada 3 Desember 2023.
Lubang hitam supermasif ini seakan “melarikan diri” dengan jejak bintang-bintang muda yang membentang sepanjang sekitar 200.000 tahun cahaya. Penemuan ini menjadi bukti kuat pertama dan terkonfirmasi dari lubang hitam yang melaju bebas tanpa terkendali dan meninggalkan galaksi asalnya.
Penemuan dan Pengamatan Awal
Awal mula lubang hitam ini ditemukan tahun 2023 melalui gambar arsip Teleskop Luar Angkasa Hubble. Tim peneliti yang dipimpin oleh Pieter van Dokkum, profesor di Universitas Yale, mengamati garis samar berisi bintang-bintang muda yang sangat panjang, dua kali lipat diameter Galaksi Bima Sakti. Massa lubang hitam diperkirakan setara dengan 20 juta kali massa Matahari.
Pengamatan lanjutan menggunakan Observatorium Keck di Hawaii memperkuat dugaan bahwa objek tersebut adalah lubang hitam supermasif yang bergerak cepat. Namun, bukti kuat baru diperoleh saat pengamatan mendalam dengan JWST yang memiliki sensitivitas dan ketajaman resolusi tinggi, terutama pada panjang gelombang inframerah tengah.
Gelombang Kejut Sebagai Bukti
JWST mengungkap gelombang kejut di depan lubang hitam tersebut, mirip gelombang yang dibuat oleh kapal yang bergerak di air. Gas hidrogen dan oksigen terdorong maju oleh lubang hitam yang bergerak sangat cepat, menciptakan gelombang kejut haluan yang dapat dideteksi oleh instrumen JWST. Van Dokkum menyatakan, “Melihat tanda yang jelas dalam data ini sungguh sangat memuaskan dan konsisten dengan prediksi teoretis.”
Pengamatan tersebut juga melengkapi data sebelumnya dari Hubble dan Keck, menunjukkan keselarasan antara berbagai panjang gelombang cahaya. Ini menambah keyakinan para ilmuwan bahwa penemuan lubang hitam pelarian ini adalah nyata dan bukan fenomena ilusi optik.
Mekanisme Terlepasnya Lubang Hitam
Lubang hitam supermasif biasanya berada di pusat galaksi besar, termasuk di Galaksi Bima Sakti. Namun, sebuah lubang hitam bisa saja “terlempar” dari galaksinya jika terjadi interaksi gravitasi yang sangat kuat. Van Dokkum menjelaskan, interaksi antara dua atau lebih lubang hitam supermasif yang sangat dekat dapat menyebabkan salah satunya terdorong keluar dari pusat galaksi.
Dalam kasus ini, lubang hitam pelarian mungkin berinteraksi dengan dua sampai tiga lubang hitam lain yang masing-masing bermassa minimal 10 juta kali massa Matahari. Peristiwa gravitasional yang sangat dahsyat ini mendorong lubang hitam tersebut melaju ke luar angkasa dengan kecepatan ekstrim.
Kandidat Lubang Hitam Pelarian Lainnya
Penelitian membuka kemungkinan menemukan lebih banyak lubang hitam pelarian di alam semesta. Beberapa kandidat lain, seperti objek yang dikenal sebagai “Cosmic Owl” yang berjarak 11 miliar tahun cahaya dari Bumi, tengah diteliti. Objek ini memiliki dua inti galaksi dengan lubang hitam supermasif aktif dan satu lubang hitam ketiga yang terletak di antara kedua galaksi tersebut.
Namun, bagaimana lubang hitam ketiga itu bisa berada di awan gas di tengah kedua galaksi masih menjadi perdebatan. Beberapa ilmuwan mengajukan hipotesis bahwa lubang hitam tersebut mungkin pelarian dari galaksi induknya. Studi terbaru dengan JWST menunjukkan bahwa lubang hitam itu kemungkinan terbentuk langsung di tempat melalui keruntuhan gas akibat gelombang kejut pasca-tabrakan galaksi.
Pengamatan dan Survei Masa Depan
Studi lebih lanjut dibutuhkan untuk memahami frekuensi dan proses terbentuknya lubang hitam pelarian. Teleskop Euclid yang tengah beroperasi dan teleskop Nancy Grace Roman yang akan datang diharapkan membantu memetakan lebih banyak lubang hitam pelarian. Keduanya mampu memantau luas langit secara menyeluruh, berbeda dengan JWST yang terbatas area pengamatannya.
Van Dokkum menegaskan bahwa survei langit yang lebih luas ini akan membuka wawasan baru tentang evolusi galaksi dan lubang hitam. Mengetahui seberapa sering lubang hitam supermasif bisa melontarkan diri dari galaksi induknya merupakan kunci untuk memahami dinamika interaksi galaksi di alam semesta.
Baca selengkapnya di: mediaindonesia.com
