Ketika sepasang lubang hitam bermassa bintang bertabrakan, keduanya bisa bergabung jadi lubang hitam lebih besar. Bagaimana lubang hitam baru itu memiliki ukuran yang sangat besar?
Diduga, lubang hitam kecil tersebut bertumbuh dan bertabrakan saat terperangkap dalam piringan akresi, maka lubang hitam supermasif bisa terbentuk.
Sampai saat ini, Laser Interferometer Observatorium Gelombang-Gravitasi (LIGO) telah menemukan lima pasang lubang hitam yang bergabung. Penggabungan tersebut memberi informasi penting terkait lubang hitam bermassa bintang. Tapi pertanyaan baru pun muncul. Salah satunya adalah massa hasl penggabungan. Dari 10 lubang hitam yang bertabrakan, 6 di antaranya memiliki massa lebih dari 20 massa Matahari.
Secara umum, lubang hitam bermassa bintang dihasilkan dari evolusi bintang masif. Tapi ada batas teoretik untuk ukuran lubang hitam yang terbentuk dengan cara ini. Bintang masif kehilangan sebagian besar massanya akibat angin bintang, sehingga lubang hitam yang dihasilkan juga tidak lebih dari 10 – 15 massa matahari.
Jadi bagaimana lubang hitam bisa semasif yang dilihat LIGO?
Salah satu sumber lubang hitam bermassa besar adalah bintang dengan kandungan logam rendah. Bintang massa besar dengan sejumlah kecil logam merupakan bintang yang umum ditemukan saat alam semesta dini. Massa yang hilang dari bintang-bintang ini oleh angin bintang tidak banyak. Karena itu, bintang massa besar yang rendah kandungan logam bisa membentuk lubang hitam yang besar, seperti yang dilihat LIGO.
Alternatif lain justru menekankan pada piringan gas dan debu yang mengelilingi lubang hitam seupermasif pada inti galaksi aktif (AGN).
Pusat galaksi yang padat merupakan area dimana bintang ramai terbentuk maupun terkumpul. Bintang-bintang masif di area pusat galaksi inilah yang kemudian berevolusi menjadi lubang hitam massa bintang. Akan tetapi, sepasang lubang hitam di pusat galaksi bisa dengan mudah terperangkap dalam piringan akresi yang mengelilingi lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Materi pada piringan akresi inilah yang menjadi makanan penambah massa dan ukuran lubang hitam, saat kedua lubang hitam itu bergerak berpilin satu sama lainnya, untuk kemudian bergabung.
Dengan skenario ini, sepasang lubang hitam yang awalnya hanya ~7 massa matahari dapat bertumbuh sampai lebih dari 20 massa matahari sebelum bergabung dalam piringan AGN massa rendah. Sinyal gelombang gravitasi dari penggabungan ini justru mendeteksi 20-30 massa Matahari meskipun pada kenyataannya lubang hitam yang bertabrakan itu jauh lebih kecil.
Hipotesis mana yang tepat? Mari kita tunggu pengamatan lanjutan di masa depan.
Sumber: AASNOVA
