Semesta ini dipenuhi oleh banyak gugusan galaksi, tetapi galaksi Abell 2261 memiliki keunikan tersendiri. Galaksi yang berada di pusat gugusan galaksi ini, seharusnya memilki sebuah lubang hitam supermasif terbesar di semesta ini. Tetapi para astronom tidak dapat menemukan jejak keberadaan objek tersebut di sana.
Dan hasil pencarian terbaru ini cukup membingungkan para astronom: jika memang lubang hitam supermasif ini memang terbawa jauh ke ruang angkasa, seharusnya meninggalkan jejak dari keberadaannya. Tetapi tidak ditemukan jejak dari keberadaannya pada material yang ada di sekitar pusat galaksi.
Atau bisa juga di sekitar lubang hitam supermasif tersebut – jika memang ada- terdapat penghalang yang membuatnya tidak dapat terdeteksi.
Gugusan galaksi adalah sebuah struktur besar yang terikat oleh gaya gravitasi di semesta ini. Dan biasanya, gugusan ini terdiri dari ratusan atau ribuan galaksi yang saling berikatan satu sama lain, dengan sebuah galaksi besar yang bersinar terang yang berada dekat dengan gugusan galaksi yang dikenal dengan gugusan galaksi paling terang (bright cluster galaxy – BCG).
Dan walaupun diantara banyaknya BCG, BCG Abell 2261 (disebut dengan A2261 yang berlokasi sekitar 2,7 milyar tahun cahaya) sangat mudah terlihat. A2261 memiliki diameter sekitar satu juta tahun cahaya, sekitar 10 kali lipat dari ukuran galaksi Bima Sakti, dan memiliki inti sepanjang 10.000 tahun cahaya, inti galaksi terbesar yang pernah ada.
Berdasarkan besar massa dari galaksi, yang berkorelasi dengan ukuran dari lubang hitam, seharusnya ada sebuah lubang hitam supermasif pada intinya, antara 3 hingga 100 milyar kali dari massa matahari, yang bisa jadi adalah lubang hitam terbesar yang pernah ada (lubang hitam supermasif dari galaksi Bima Sakti memiliki massa 4 juta kali massa matahari).
Namun, alih-alih mengandung radiasi seperti pada lubang hitam supermasif yang aktif yang mengaduk dan memanaskan material di sekitarnya, inti dari A2261A ini hanya berisikan kabut yang terpancar dari cahaya bintang yang terang.
Dengan menggunakan beberapa instrumen, termasuk Chandra X-Ray Observatory, the Very Large Array dan teleskop angkasa Hubble, para astronom tidak berhasil menemukan satupun petunjuk dari keberadaan lubang hitam pada inti A2261 BCG.
Kini, satu tim astronom yang dipimpin oleh Kayhan Gultekin dari University of Michigan di Ann Arbor kembali menggunakan Chandra X-Ray untuk melakukan observasi lebih dalam, berdasarkan hipotesis yang menyatakan bahwa kemungkinan lubang hitam supermasif tersebut telah pergi dari lokasi tersebut. Hasil penelitian mereka telah diterima oleh AAS journal dan dapat dilihat di arXiv.
Dan ini bukanlah sebuah pemikiran yang tidak masuk akal. BCG diperkirakan akan semakin membesar ketika bergabung dengan galaksi lainnya. Dan ketika hal itu terjadi, lubang hitam supermasif pada pusat dari galaksi-galaksi yang saling menyatu juga akan saling menyatu juga. Keduanya akan berputar menuju satu sama lain sebelum akhirnya saling menyatu membentuk satu buah lubang hitam yang lebih besar.
Kita tahu sekarang, berkat ilmu astronomi gelombang gravitasi, bahwa menyatunya dua lubang hitam supermasif akan membentuk gelombang gravitasi yang beriak disepanjang ruang waktu. Ada kemungkinan jika terbentuk gelombang gravitasi yang lebih kuat dari satu arah, maka gaya gravitasi akan berbalik dan mendorong lubang hitam gabungan tersebut ke arah yang berlawanan.
Dan untuk menemukan bukti dari peristiwa tersebut tidaklah mudah. Karena lubang hitam gabungan yang terdorong keluar belum pernah terdeteksi, artinya semua ini masih berupa teori. Dan hingga kini kita belum mengetahui, apakah dua lubang hitam supermasif dapat menyatu satu sama lain.
Menurut hasil simulasi numerik dari proses penggabungan dua lubang hitam supermasif, keduanya tidak bisa saling menyatu. Karena, ketika orbit keduanya semakin mengecil, begitu juga dengan area di angkasa dimana keduanya bisa saling mentransfer energi.
Ketika dua buah lubang hitam terpisah dalam jarak satu parsec (sekitar 3,2 tahun cahaya), secara teoritis wilayah angkasa di antara keduanya tidak cukup besar untuk mendukung proses peluruhan orbital lebih lanjut, sehingga keduanya akan tetap stabil pada orbit binary, kemungkinan selama milyaran tahun.Teori ini disebut dengan masalah parsec akhir.
Ada beberapa petunjuk yang menunjukkan bahwa terjadinya penyatuan tersebut mungkin terjadi di pusat dari A2261-BCG, dengan melihat ukuran dari intinya. Pada tahun 2012, para ilmuwan menemukan bahwa dua buah lubang hitam mungkin saja saling mendorong sekelompok bintang dari inti galaksi, sehingga galaksi semakin berkembang. Dan teori ini juga bisa menjelaskan mengapa konsentrasi paling padat dari bintang-bintang berjarak sekitar 2.000 tahun cahaya dari inti.
Pada tahun 2017, para ilmuwan mencari bintang-bintang dengan konsentrasi kepadatan yang tinggi yang terperangkap oleh gaya gravitasi dari sebuah objek masif seperti lubang hitam supermasif yang saling bergabung yang sedang meluncur keluar dari pusat galaksi. Dari tiga gugusan bintang, dua gugusan dikesampingkan dan satu gugusan tidak meyakinkan.
Kemudian, Gultekin dan timnya menggunakan Chandra X Ray untuk melihat dari dekat pada pusat dari A2261-BCG dikombinasikan dengan data yang ada untuk mencari aktivitas lubang hitam supermasif pada tingkat yang rendah. Hasil pengamatan emisi radio sebelumnya menunjukkan bahwa aktivitas lubang hitam supermasif pada pusat dari galaksi tersebut berlangsung sekitar 48 juta tahun yang lalu, maka tim melakukan pengamatan secara seksama pada lokasi tersebut.
Mereka juga melakukan pengamatan pada konsentrasi bintang-bintang di sekitar inti galaksi.
Apa yang telah ditemukan oleh tim adalah padatan dari gas panas menurun pada ketika mendekati pusat galaksi; jadi kepadatan tertinggi dari gas bukanlah di bagian tengah inti, tetapi di sekitarnya. Tetapi tidak ada satupun dari lokasi yang mereka amati menunjukkan adanya bukti dari X-radiasi yang berkaitan dengan aktivitas lubang hitam.
Karena lubang hitam tidak memancarkan radiasi yang dapat terdeteksi, kita hanya bisa mendeteksi keberadaannya ketika mereka sedang beraktivitas, kemungkinan lubang hitam ada di pusat dari A2261-BCG. Dan jika memang ada, kemungkinan ada materi yang tidak bergerak, atau bertambah dengan sangat lambat sehingga tidak terdeteksi oleh instrumen yang ada saat ini.
Penjelasan lainnya adalah lubang hitam telah terdorong jauh dari lokasi pencarian saat ini. Instrumen yang lebih sensitif yang digunakan di masa depan mungkin bisa membantu menjawab pertanyaan yang menarik ini.
