Butuh waktu 20 tahun. Dua dekade menatap ke dalam jantung Omega Centauri yang padat.
Hingga saat ini, rahasia kelam cluster tersebut masih tetap tersimpan.
Para astronom akhirnya menemukan sesuatu yang tidak diduga oleh siapa pun: lubang hitam bermassa bintang pertama yang dikonfirmasi di gugus bola paling masif di galaksi.
Objek tersebut, bernama oMEGACat BH-2, bersembunyi di depan mata. Ini adalah puncak gunung es. Perkiraan menunjukkan sekitar 10.000 objek ini bersembunyi di dalam cluster, menunggu untuk ditemukan.
Mengapa Omega Centauri Penting
Omega Centauri bukan sekadar gugus bintang. Itu rajanya.
Terletak 18.000 tahun cahaya dari Bumi di Centaurus, binatang ini mengemas 3,6 juta cahaya bintang bermassa matahari. Ini menjadikannya sistem bintang paling masif yang pernah tercatat di Bima Sakti.
Itu sudah tua. Sangat tua. Dua belas miliar tahun.
Dengan lebar 150 tahun cahaya, ia menampung lebih dari 10 juta bintang. Mereka padat, terikat secara gravitasi, dan penuh sesak. Jika Anda tinggal di sana, langit malam tidak akan terlihat seperti langit kita. Ini akan menjadi sangat terang. Terlihat dengan mata telanjang di belahan bumi selatan, ia bersinar pada magnitudo 3,9.
Tapi bukan cahayanya yang penting. Kegelapan adalah.
Kita sudah mengetahui bahwa ada lubang hitam bermassa menengah yang berada di pusatnya. Kami sudah menduganya selama bertahun-tahun menggunakan data Hubble. Tapi hal-hal yang lebih kecil? Lubang hitam bermassa bintang? Mereka tetap menjadi hantu yang tidak terlihat.
Terobosan Astrometri
Mengapa kami merindukan mereka?
Metode deteksi standar gagal. Metode kecepatan radial? Terlalu berisik di lapangan yang ramai. Emisi radio? Tidak ada yang terdeteksi. Suar sinar-X dari material yang bertambah? Tidak ada apa-apa.
Jadi tim mencoba astrometri.
Kedengarannya teknis. Ini sebenarnya hanya pelacakan yang tepat. Anda memperhatikan pergerakan bintang seiring waktu. Jika sebuah bintang bergoyang—tersentak sedikit terhadap bintang tetangganya—ia menarik sesuatu yang sangat besar dan tidak terlihat.
Matthew Whitaker dan timnya di Universitas Utah tidak hanya melihat data beberapa tahun saja. Mereka menambang arsip.
Mereka mengambil citra Teleskop Luar Angkasa Hubble selama lebih dari 20 tahun. Kemudian mereka mempertajam fokus menggunakan data baru dari James Webb Space Telescope (kolaborasi antara NASA, ESA, dan CSA).
Ketepatan yang dibutuhkan sangat mencengangkan. Mereka mengukur pergerakan bintang hingga pecahan piksel.
“Tidak mungkin menemukan lubang hitam ini tanpa dua teleskop luar angkasa ini.”
Tanpa garis dasar Hubble yang panjang dan pandangan tajam Webb, sinyal tersebut akan hilang ditelan kebisingan.
oMEGACat BH-2: Tarian Paling Lambat di Alam Semesta
Di sinilah ceritanya menjadi aneh.
Kebanyakan biner lubang hitam adalah penari yang tegang dan panik. Mereka berputar ke dalam. Mereka bergabung. Mereka berteriak dalam gelombang gravitasi.
Yang ini? Ini adalah roller yang lambat.
Bintang pendampingnya mengorbit oMEGACat BH2 setiap 94 tahun.
Itu adalah periode orbit terpanjang yang pernah tercatat untuk sistem biner lubang hitam. Sistem tersebut mungkin terbentuk secara dinamis. Bintang dan lubang hitam tidak bermula sebagai pasangan. Mereka bertabrakan dan saling menangkap di lingkungan cluster yang kacau.
Tapi inilah masalahnya.
Pengaturan ini tidak stabil.
Tim menghitung bahwa pertemuan dengan bintang-bintang yang lewat pada akhirnya akan menghancurkan sistem ini. Ini akan bertahan kurang dari satu miliar tahun. Jumlah tersebut hanya sekejap jika dibandingkan dengan usia cluster yang berusia 12 miliar tahun. Kami menemukannya pada jendela yang singkat dan bergerak lambat.
Mengapa ini penting?
Selain hal baru, penemuan ini membantu mengkalibrasi pemahaman kita tentang fisika lubang hitam. Cluster globular adalah pabrik merger. Mereka adalah sumber utama peristiwa gelombang gravitasi yang kita deteksi di Bumi.
“Memahami proses pembentukan lubang hitam dan kemudian membentuk biner secara dinamis sangatlah penting, karena hal ini memengaruhi kemampuan kita dalam menafsirkan dan memahami peristiwa gelombang gravitasi.”
Kata Dr. Anil Seth, penulis lain dari Universitas Utah. Jika kita tidak memahami populasi di sini, kita tidak memahami gelombang di luar sana.
Lubang hitam itu sendiri juga lebih ringan dari yang diperkirakan. Sebuah pengingat bahwa alam tidak selalu mengikuti teladan kita.
Makalah yang menjelaskan penemuan ini muncul di Astrofisika Journal Letters.
Kemungkinan ada 9.999 lebih banyak lagi di Omega Centauri.
Dan mereka semua hanya menunggu kita menjadi lebih baik dalam berpenampilan.
