Para astronom telah terpesona dengan gugus globular sejak pertama kali diamati pada abad ke-17.
Kumpulan bintang bulat ini adalah salah satu sistem bintang tertua yang diketahui di Alam Semesta, yang berasal dari alam semesta awal ketika galaksi baru mulai tumbuh dan berevolusi. Kelompok seperti itu mengorbit pusat galaksi paling banyak, dengan lebih dari 150 yang telah diketahui saja hanya milik Bima Sakti.
Salah satu dari kelompok ini dikenal sebagai NGC 3201, sebuah cluster yang terletak sekitar 16.300 tahun cahaya jauhnya di konstelasi selatan Vela .
Dengan menggunakan ESO Very Large Telescope (VLT) di Observatorium Paranal di Cile, sebuah tim astronom baru-baru ini mempelajari gugus ini dan melihat sesuatu yang sangat menarik.
Menurut penelitian yang mereka rilis, gugus ini nampaknya memiliki lubang hitam yang melekat di dalamnya.
Studi tersebut dimuat dalam Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dengan judul “Kandidat lubang hitam stellar-mass yang terpisah di gugus globular NGC 3201 “.
Studi ini dipimpin oleh Benjamin Giesers dari Georg-August-University of Göttingen dan termasuk anggota dari Universitas Liverpool John Moores, Queen Mary University of London, Observatorium Leiden, Institut Ilmu Astrofisika dan Antariksa , ETH Zurich, danLeibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP).
Demi studi mereka, tim mengandalkan alat Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) di VLT untuk mengamati NGC 3201. Instrumen ini unik karena memungkinkan astronom mengukur gerakan ribuan bintang jauh secara bersamaan.
Dalam perjalanan pengamatan mereka, tim menemukan bahwa salah satu gugus bintang dilemparkan sekitar kecepatan beberapa ratus kilometer per jam dan dengan periode 167 hari.
Seperti yang dijelaskan Giesers dalam siaran pers ESO :
Telah mengorbit sesuatu yang sama sekali tidak terlihat, yang memiliki massa lebih dari empat kali Matahari – ini bisa jadi lubang hitam! Yang pertama ditemukan di gugus globular dengan langsung mengamati tarikan gravitasinya.
Temuan ini agak tak terduga, dan merupakan pertama kalinya para astronom dapat mendeteksi lubang hitam yang tidak aktif di jantung gugus globular – yang berarti bahwa benda tersebut saat ini tidak mengandung materi atau dikelilingi oleh cakram gas yang bercahaya.
Mereka juga mampu memperkirakan massa lubang hitam dengan mengukur pergerakan bintang di sekelilingnya dan dengan demikian mengekstrapolasi tarikan gravitasi yang luar biasa.
Dari pengamatan sifatnya, tim telah menentukan bahwa bintang yang bergerak cepat sekitar 0,8 kali massa Matahari kita dan massa lubang hitamnya menjadi sekitar 4,36 kali massa Matahari.
Ini menempatkannya pada kategori “lubang hitam stellar-mass”, yang merupakan bintang yang melebihi maksimum kelonggaran massa bintang neutron, namun lebih kecil dari supermassive black holes (SMBH) – yang paling banyak terdapat di pusat galaksi .
Temuan ini sangat penting, dan bukan hanya karena ini adalah pertama kalinya para astronom mengamati lubang hitam stellar-mass di gugus globular.
Selain itu, ini mengkonfirmasikan apa yang telah diduga oleh ilmuwan selama beberapa tahun saat ini, berkat penelitian radio dan x-ray baru-baru ini terhadap gugus bola dan pendeteksian sinyal gelombang gravitasi.
Pada dasarnya, ini menunjukkan bahwa lubang hitam lebih umum terjadi pada gugus bola daripada yang diperkirakan sebelumnya.
“Sampai saat ini, diasumsikan bahwa hampir semua lubang hitam akan hilang dari gugus globular setelah beberapa saat dan sistem seperti ini seharusnya tidak ada!” kata Giesers .
“Tapi yang jelas ini tidak terjadi – penemuan kami adalah pendeteksian langsung pertama dari efek gravitasi dari lubang hitam stellar-mass dalam gugus globular. Temuan ini membantu dalam memahami pembentukan gugus globular dan evolusi lubang hitam dan sistem biner – penting dalam konteks memahami sumber gelombang gravitasi.”
Karena massa mereka yang tinggi, volume yang padat, dan usia yang tua, para astronom percaya bahwa kluster telah menghasilkan sejumlah besar lubang hitam stellar-mass selama sejarah Alam Semesta.
Oleh karena itu penemuan ini bisa memberi tahu kita banyak tentang pembentukan gugus globular, lubang hitam, dan asal mula gelombang gravitasi.
Dan pastikan untuk menikmati podcast ESO ini yang menjelaskan penemuannya baru-baru ini:
