Harta Karun Lubang Hitam di Galaksi Katai

Sebuah terobosan besar dalam dunia astronomi telah tercapai! DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) menemukan koleksi terbanyak lubang hitam aktif di galaksi katai dan lubang hitam massa menengah.

Penemuan ini tidak hanya memperkaya pemahaman ilmuwan tentang populasi lubang hitam di alam semesta, tetapi juga membuka jalan bagi eksplorasi lebih lanjut mengenai asal-usul lubang hitam pertama serta perannya dalam evolusi galaksi.

Melihat Alam Semesta dengan DESI

DESI adalah instrumen canggih yang mampu menangkap cahaya dari 5000 galaksi secara bersamaan. Instrumen ini dipasang pada Teleskop Mayall 4-meter di Observatorium Kitt Peak, Amerika Serikat, dan didanai oleh Departemen Energi Amerika Serikat (DOE). Saat ini, proyek DESI sedang menjalankan survei selama lima tahun untuk mengamati sekitar 40 juta galaksi dan kuasar.

Dalam penelitian terbaru yang dipimpin oleh Ragadeepika Pucha, seorang peneliti postdoktoral dari Universitas Utah, tim ilmuwan berhasil menganalisis data awal DESI. Dataset ini mencakup spektrum dari 410.000 galaksi, termasuk sekitar 115.000 galaksi katai. Dengan set data yang begitu luas, tim ini dapat meneliti keterkaitan antara evolusi lubang hitam dan evolusi galaksi katai.

Mencari Lubang Hitam di Galaksi Katai

Astrofisikawan telah lama berpendapat bahwa setiap galaksi masif, seperti Bima Sakti, memiliki lubang hitam di pusatnya. Namun, untuk galaksi katai yang lebih kecil, hal ini masih menjadi misteri. Menemukan lubang hitam di galaksi katai merupakan tantangan besar karena ukurannya yang kecil dan keterbatasan instrumen yang ada dalam mendeteksi area sekitar lubang hitam.

Namun, ketika lubang hitam aktif ‘memakan’ materi di sekitarnya, ia memancarkan energi dalam jumlah besar dan berubah menjadi inti galaksi aktif (AGN). Fenomena ini memberikan tanda yang jelas bagi para astronom untuk mengidentifikasi lubang hitam tersembunyi dalam galaksi katai.

Melalui analisis data DESI, tim ilmuwan berhasil mengidentifikasi 2500 kandidat galaksi katai yang memiliki AGN—angka yang jauh lebih besar dibandingkan penelitian sebelumnya yang hanya menemukan sekitar 0,5% dari galaksi katai yang memiliki AGN. Ini menunjukkan bahwa masih banyak lubang hitam bermassa rendah yang belum ditemukan sebelumnya.

Menemukan Lubang Hitam Massa Menengah

Selain itu, tim juga menemukan 300 kandidat lubang hitam bermassa menengah—koleksi terbesar yang pernah ada. Lubang hitam umumnya terbagi menjadi dua kategori: lubang hitam bermassa bintang (kurang dari 100 kali massa Matahari) dan lubang hitam supermasif (lebih dari satu juta kali massa Matahari). Lubang hitam bermassa menengah yang berada di antara kedua ekstrem ini masih menjadi teka-teki besar.

Lubang hitam bermassa menengah diyakini sebagai sisa-sisa lubang hitam pertama yang terbentuk di alam semesta awal dan merupakan benih bagi lubang hitam supermasif yang kini berada di pusat galaksi besar. Namun, mereka sangat sulit ditemukan, dengan hanya sekitar 100–150 kandidat yang diketahui hingga saat ini. Dengan penemuan DESI, ilmuwan kini memiliki dataset yang sangat berharga untuk mempelajari objek misterius ini lebih lanjut.

Implikasi Besar bagi Studi Lubang Hitam

Salah satu kejutan dalam penelitian ini adalah hanya 70 dari 300 kandidat lubang hitam bermassa menengah yang juga teridentifikasi sebagai AGN dalam galaksi katai. Temuan ini menimbulkan pertanyaan baru tentang bagaimana lubang hitam terbentuk dan berevolusi dalam galaksi.

“Apakah ada hubungan antara mekanisme pembentukan lubang hitam dan jenis galaksi yang mereka tempati?” tanya Pucha. “Dengan data baru yang kami miliki, kita dapat menggali lebih dalam untuk memahami peran lubang hitam dalam membentuk dan mengembangkan galaksi.”

Penemuan spektakuler ini membuktikan bahwa dengan teknologi canggih seperti DESI, kita semakin dekat untuk mengungkap misteri terdalam alam semesta. Dengan teleskop dan instrumen yang lebih besar di masa depan, siapa tahu rahasia kosmik apalagi yang akan kita temukan?