Lubang hitam purba kecil yang ukurannya sepersepulum milimeter bukan materi penyusun yang membentuk sebagian besar materi gelap di alam semesta.
Sudah diketahui bahwa 85% materi yang membentuk alam semesta adalah materi gelap. Gaya gravitasi materi gelap inilah yang mencegah bintang-bintang di Bima Sakti untuk berpencar dan memisahkan diri. Akan tetapi, usaha mendeteksi materi gelap dengan akselerator seperti Large Hadron Collider (LHC) masih gagal.
Untuk itu, para peneliti Jepang, India, dan Amerika yang dipimpin oleh Masahiro Takada, Hiroko Niikura, Naoki Yasuda dari Institu Kavli, melakukan pengamatan untuk membuktikan teori Hawking pada tahun 1974 terkait keberadaan lubang hitam purba yang lahir tak lama setelah Dentuman Besar, sebagai penyusun sebagian besar materi gelap.
Berburu Lubang Hitam Purba
Untuk memecahkan misteri ini, tim ilmuwan tersebut melakukan pengamatan lensa gravitasi untuk mencari lubang hitam purba di antara Bumi dan galaksi Andromeda. Lensa gravitasi merupakan efek yang diperkenalkan Albert Einstein dimana cahaya yang datang dari objek jauh seperti bintang akan mengalami pembengkokkan oleh objek masif seperti lubang hitam purba yang mengintervensi perjalanan cahaya objek jauh tersebut. Dalam kasus yang ekstrim, pembengkokkan cahaya tersebut bisa menyebabkan bintang di latar belakang atau yang jadi sumber cahaya itu tampak lebih terang dari yang seharusnya.
Akan tetapi, efek lensa gravitasi merupakan peristiwa yang sangat langka karena untuk pengamatan ini, dibutuhkan bintang pada galaksi Andromeda, lubang hitam purba yang bertindak sebagai lensa gravitasi, dan pengamat di Bumi yang berada pada satu garis sejajar. Untuk memaksimalkan hasil yang diperoleh, para pengamat menggunakan kamera dijital Suprime-Cam yang dipasang pada teleskop Subaru di Hawaii, untuk memotret seluruh galaksi Andromeda.
Karena lubang hitam purba bergerak cepat di ruang antarbintang, para pengamat mengambil citra berulang kali untuk menangkap kedipan bintang saat mengalami peningkatan kecerlangan selama beberapa menit sampai beberapa jam akibat efek lensa gravitasi.
Dari 190 citra galaksi Andromeda yang diambil berurutan selama 7 jam, ditemukan data potensial dari lensa gravitasi. Jika materi gelap terdiri dari lubang hitam purba dengan massa tertentu, yakni yang massanya lebih kecil dari Bulan, maka seharusnya ditemukan lebih dari 1000 peristiwa lensa gravitasi.
Setelah melakukan analisis, para peneliti ini hanya bisa mengidentifikasi satu kasus lensa gravitasi. Hasilnya, lubang hitam purba hanya berkontribusi tidak lebih dari 0,1% dari massa materi gelap. Karena itu, tampaknya teori tersebut tidak tepat.
Untuk selanjutnya, para peneliti akan melakukan analisis lanjut dari galaksi Andromeda untuk mencari tahu apakah pasangan lubang hitam yang ditemukan LIGO merupakan lubang hitam purba.
Sumber: KAVLI IPMU
