Penelitian baru mungkin memberikan kabar buruk bagi para ilmuwan yang mengira mereka telah menemukan lubang hitam “mata rantai yang hilang” di suatu benda padat Bimasakti gugus bintang.
Temuan baru ini menyiratkan bahwa, bukannya massa perantara yang langka lubang hitamAda sekelompok lubang hitam bermassa bintang di dalamnya Omega CentaurusMereka diyakini sebagai sisa-sisa galaksi kuno yang dikanibal oleh manusia Bima Sakti.
“Pencarian lubang hitam bermassa menengah yang sulit dipahami terus berlanjut,” kata anggota tim studi Justin Read, ilmuwan di Universitas Surrey di Inggris. “Mungkin masih ada satu di pusat Omega Centauri, namun penelitian kami menunjukkan bahwa ia pasti berukuran kurang dari 6.000 kali massa Matahari dan hidup berdampingan dengan sekelompok lubang hitam bermassa bintang.”
Para astronom adalah orang pertama yang memperingatkan kemungkinan adanya lubang hitam di Omega Centauri, yang berisi sekitar 10 juta bintang, ketika mereka menyadari bahwa beberapa bintang tersebut bergerak lebih cepat dari yang diperkirakan.
Tahun lalu, tim astronom melakukan penelitian dengan Teleskop luar angkasa Hubble dan mereka yakin telah menemukan lubang hitam bermassa menengah dengan massa setara dengan sekitar 8.200 matahari.
Namun, analisis baru terhadap gugus bintang tersebut menunjukkan bahwa hal tersebut mungkin tidak terjadi.
Mengapa lubang hitam ‘mata rantai yang hilang’ penting?
Seperti namanya, lubang hitam bermassa menengah menempati wilayah antara lubang hitam bermassa bintang (dengan massa 10 hingga 1.000 massa matahari) dan lubang hitam supermasif yang terdapat di jantung galaksi, dengan massa setara dengan jutaan atau bahkan miliaran matahari.
Penemuan lubang hitam bermassa menengah yang begitu dekat dengan Bumi merupakan hal yang menarik karena lubang hitam ini, yang diyakini merupakan mata rantai penting dalam rantai penggabungan yang membantu lubang hitam mencapai kondisi supermasif, sangat sulit dipahami. Hal ini terlepas dari kenyataan bahwa para ilmuwan percaya bahwa hal tersebut seharusnya umum terjadi di alam semesta.
Hal ini karena, seperti semua lubang hitam, mereka dibatasi oleh permukaan penangkap cahaya searah yang disebut cakrawala peristiwa. Artinya, lubang hitam hanya dapat dilihat jika dikelilingi oleh materi yang menjadi makanannya untuk tumbuh dan dipanaskan oleh gaya pasang surut untuk menghasilkan cahaya terang.
Lubang hitam perantara dianggap “terjebak” atau “membeku dalam waktu” karena kekurangan gas dan debu di sekitarnya untuk dijadikan makanan. Ini juga berarti bahwa mereka sebenarnya tidak terlihat, karena satu-satunya cara untuk menyimpulkan keberadaan mereka adalah pengaruh gravitasi mereka terhadap bintang-bintang di sekitar mereka.
Interaksi dengan gravitasi lubang hitam bermassa menengah di jantung Omega Centauri diperkirakan telah mempercepat bintang-bintang di pusat gugus padat ini ke kecepatan tinggi.
“Kita telah lama mengetahui tentang lubang hitam supermasif di pusat galaksi dan lubang hitam bermassa bintang yang lebih kecil di dalam galaksi kita,” kata anggota tim dan peneliti di Institut Astrofisika Kepulauan Canary, Andrés Bañares, dalam sebuah pernyataan .
“Namun, gagasan tentang keberadaan lubang hitam bermassa menengah yang dapat menjembatani kesenjangan antara titik ekstrem tersebut masih belum terbukti,” tambahnya. “Dengan mempelajari Omega Centauri, sisa galaksi kerdil, kami dapat menyempurnakan metode kami dan mengambil langkah maju dalam memahami apakah lubang hitam tersebut ada dan apa perannya dalam evolusi gugus bintang dan galaksi.
“Pekerjaan ini membantu menyelesaikan perdebatan selama dua dekade dan membuka pintu baru untuk eksplorasi di masa depan.”
Penjelasan lain yang mungkin untuk kecepatan bintang yang diamati adalah sekelompok lubang hitam bermassa bintang, yang diperkirakan akan tumbuh di gugus bintang padat seperti ini.
Namun, para astronom percaya bahwa interaksi dengan bintang lain kemungkinan besar akan “mengeluarkan” lubang hitam kecil ini dari sistem ini. Hal ini menyisakan lubang hitam bermassa menengah sebagai penjelasan yang paling mungkin mengenai bintang berkecepatan tinggi di jantung Omega Centauri, hingga saat ini.
Dalam studi baru ini, para peneliti mempertimbangkan sumber data penting lainnya ketika mempertimbangkan Omega Centauri, yang mengubah banyak hal secara signifikan.
Menjaga waktu dengan suar kosmik
Data tambahan datang dari “suar kosmik” yang disebut pulsar.
Pulsar adalah puing-puing kosmik yang berputar dengan cepat yang disebut bintang neutron Mereka terbentuk ketika bintang-bintang masif kehabisan bahan bakar dan runtuh karena gravitasinya sendiri.
Saat bintang mati ini berputar dengan kecepatan 700 kali per detik, mereka juga memancarkan sinar radiasi dari kutubnya. Sinar-sinar ini melintasi alam semesta seperti cahaya mercusuar kosmik.
Saat mereka beralih ke titik TanahPulsar menyala, membuatnya tampak berdenyut. Karena pulsasi semu ini sangat periodik ketika dipertimbangkan secara massal dalam apa yang para ilmuwan sebut sebagai susunan waktu pulsar, suar kosmik ini diubah menjadi alat pengatur waktu dengan presisi tinggi.
Perubahan waktu terjadinya pulsar mungkin mengindikasikan adanya medan gravitasi kuat yang mempercepat bintang-bintang mati tersebut. Penambahan data pulsar memungkinkan tim untuk menyelidiki medan gravitasi di jantung Omega Centauri secara lebih rinci.
Hal ini memungkinkan tim untuk membedakan antara efek lubang hitam perantara dan sekelompok lubang hitam bermassa bintang. Tim menentukan bahwa penjelasan terakhir adalah penjelasan yang paling mungkin untuk kecepatan bintang-bintang di pusat Omega Centauri.
Tim tidak terlalu berkecil hati dengan temuan mereka. Read, misalnya, percaya bahwa hanya masalah waktu sebelum para astronom mulai menemukan lubang hitam bermassa menengah.
“Ada kemungkinan besar kita akan menemukannya.” [an intermediate-mass black hole] “Segera,” kata Read. “Semakin banyak percepatan pulsar yang terjadi, memungkinkan kita mengintip pusat gugus bintang padat dan mencari lubang hitam dengan presisi lebih tinggi daripada sebelumnya.”
Sementara itu, penelitian tim dapat membantu para astronom lebih memahami mekanisme yang menghasilkan pulsar.
“Dia pembentukan pulsar Ini juga merupakan bidang studi yang aktif, karena sejumlah besar dari mereka telah terdeteksi baru-baru ini,” Hernández menyimpulkan. “Omega Centauri adalah lingkungan yang ideal untuk mempelajari model pembentukannya, yang telah dapat kami lakukan untuk pertama kalinya di tahun ini. analisis kami.”
Penelitian tim telah diterima untuk dipublikasikan di jurnal. Astronomi dan Astrofisika.
Awalnya diterbitkan di luar angkasa.com.
