Ledakan “Menyimpang” Ungkap Lubang Hitam Pengembara

Di langit yang biasanya sunyi, sebuah bintang terseret terlalu dekat ke lubang hitam dan tercabik. Fenomena langka itu dikenal sebagai tidal disruption event (TDE) atau cabikan pasang surut (pasut).

Ilustrasi dua lubang hitam masif dalam galaksi. Kredit: NSF/AUI/NSF NRAO/P.Vosteen

Umumnya, TDE terjadi di pusat galaksi, markas lubang hitam supermasif. Namun AT 2024tvd membelokkan pakem itu. Tim internasional yang dipimpin peneliti UC Berkeley melaporkan TDE radio-terang pertama yang terjadi jauh dari pusat galaksi, sekaligus yang berevolusi paling cepat yang pernah terukur. Temuan ini membuka jendela baru untuk memburu lubang hitam “pengembara” yang bersembunyi di wilayah galaksi yang tak terduga.

AT 2024tvd awalnya terdeteksi pada 25 Agustus 2024 oleh Zwicky Transient Facility di pita optik. Tindak lanjut di radio, menggabungkan jaringan teleskop NSF VLA, ALMA, AMI-LA, Allen Telescope Array, dan Submillimeter Array, mengawasi peristiwa ini selama ~300 hari pada rentang frekuensi sentimeter hingga milimeter. Hasilnya mencolok: sumber radio berada sekitar 0,8 kiloparsec (±2.600 tahun cahaya) dari pusat galaksi induknya, menandakan asal-usul “off-nuclear” yang tidak lazim.

Yang membuatnya kian istimewa adalah dinamika pancaran radionya. Tim menemukan dua suar (flare) radio berbeda dengan percepatan dan peluruhan yang ekstrem. Suar pertama naik setidaknya secepat t⁹ (dengan t = waktu sejak deteksi optik) lalu meredup sebagai t⁻⁶. Suar kedua bahkan lebih ekstrem, melonjak mengikuti t¹⁸ dan memudar sebagai t⁻¹². Kecepatan evolusi seperti ini belum pernah dicatat pada TDE mana pun, menandakan fisika penginjeksian dan pendinginan partikel yang sangat efisien di sekitar lubang hitam.

Model yang menyesuaikan kurva cahaya dan spektrum radio menyiratkan adanya sedikitnya satu, mungkin dua, aliran keluar (outflow) yang diluncurkan tertunda, sekitar 80 dan 170 hari setelah deteksi optik. Ini menantang skenario klasik TDE yang mengasumsikan peluncuran outflow berdekatan dengan momen tercabiknya bintang. Analisis mereka juga untuk pertama kalinya memadukan dua proses kunci secara konsisten pada pemodelan TDE radio: serapan free-free yang “menyelubungi” emisi di frekuensi rendah, serta pendinginan inverse-Compton yang menguras energi elektron berkecepatan tinggi. Kombinasi keduanya memberi penjelasan yang solid atas naik-turunnya terang radio yang sangat cepat.

Posisi off-nuclear AT 2024tvd memberi petunjuk populasi lubang hitam masif yang tidak berdiam di pusat, bisa jadi sisa interaksi tiga lubang hitam, hasil penggabungan galaksi, atau obyek yang sedang “memantul” akibat tendangan gravitasi. Lubang hitam seperti ini biasanya nyaris tak terlihat; baru “terbongkar” saat kebetulan merobek bintang dan menyalakan suar multi-gelombang. Tim juga melihat indikasi keterkaitan antara momen peluncuran outflow radio dan perubahan emisi sinar-X, konsisten dengan pergantian rezim akresi di sekitar cakrawala peristiwa.

Secara operasional, kampanye multi-teleskop ini menunjukkan kekuatan strategi lintas frekuensi untuk menangkap TDE yang tidak biasa. VLA dan ALMA menyediakan resolusi dan sensitivitas yang menelusuri struktur spektral dari sentimeter hingga milimeter, sementara fasilitas lain mengisi celah waktu dan frekuensi. Lanskap survei langit lebar dalam beberapa tahun ke depan, baik optik maupun radio, berpeluang mengungkap lebih banyak TDE “menyimpang” seperti AT 2024tvd, dan pada gilirannya memetakan populasi lubang hitam pengembara yang selama ini tersembunyi di galaksi.

Bagi fisika lubang hitam, AT 2024tvd adalah laboratorium alami: ia memperlihatkan bagaimana materi terlontar jauh setelah perobekan awal, bagaimana medan dan partikel berinteraksi, dan seberapa cepat pendinginan radiasi dapat membentuk kurva cahaya. Bagi kosmologi galaksi, ia memberi tanda bahwa lubang hitam masif tidak selalu menetap di pusat. Dan bagi pemburu transien, ia menegaskan satu hal: kejutan masih menjadi menu utama alam semesta.

Tinggalkan Balasan