Beginilah cara para astronom Amerika membantu menemukan galaksi “setingkat Bigfoot”

SALT LAKE CITY — Di galaksi yang lebarnya beberapa tahun cahaya dan berusia lebih dari 13 miliar tahun, masuk akal jika penemuan astronomi besar jarang terjadi dan hal ini tidak masuk akal sama sekali.

Omega Centauri, kumpulan jutaan bintang global, terletak di galaksi Bima Sakti — begitu padat di bagian tengahnya sehingga mustahil untuk membedakan masing-masing bintang — dan hanya dapat dilihat sebagai titik kecil di langit malam dari garis lintang selatan.

Namun di dalam gugus ini terdapat sesuatu yang telah dicari dan diperdebatkan oleh para astronom selama hampir satu dekade, sesuatu yang diungkapkan oleh studi baru yang dipimpin oleh para peneliti dari Universitas Utah dan Institut Astronomi McPlanck: Omega Centauri adalah rumah bagi pusat lubang hitam.

“Ini adalah penemuan sekali dalam karier. Saya sangat bersemangat selama sembilan bulan berturut-turut. Setiap kali saya memikirkannya, saya sulit tidur,” kata Anil Seth, profesor astronomi di Universitas Utah dan salah satu peneliti utama penelitian ini.

“Di level Bigfoot.”

itu diamSebuah penelitian yang diterbitkan di jurnal Nature pada hari Rabu menunjukkan bahwa lubang hitam memiliki rentang massa yang berbeda.

Lubang hitam yang umum termasuk lubang hitam bintang, yang massanya berkisar dari satu massa matahari hingga beberapa puluh massa matahari, dan lubang hitam supermasif, yang memiliki massa hingga miliaran massa matahari.

Di antara hal-hal tersulit yang belum dapat dideteksi dengan pasti adalah lubang hitam bermassa menengah, yang ditemukan oleh tim peneliti.

“Lubang hitam bermassa menengah ini mirip dengan lubang hitam yang hidup di konstelasi Bigfoot,” kata Matthew Whittaker, seorang mahasiswa sarjana di Universitas Utah dan salah satu penulis penelitian tersebut. “Menemukan mereka seperti menemukan yang pertama bukti adanya lubang hitam — orang akan ketakutan.”

“Jarum di tumpukan jerami”

Omega Centauri tampaknya merupakan inti dari sebuah galaksi kecil dan terpisah yang evolusinya terhenti ketika ditelan oleh Bima Sakti, menurut makalah tersebut. Keadaan evolusi galaksi saat ini menunjukkan bahwa galaksi-galaksi pertama ini seharusnya berisi lubang hitam pusat berukuran sedang yang akan terus bertambah seiring berjalannya waktu.

Tapi bagaimana Anda mulai mencarinya?

Seth dan Nadine Neumeyer, ketua kelompok di Max Planck Institute dan peneliti utama studi tersebut, pertama kali mulai meneliti cara lebih memahami sejarah pembentukan Omega Centauri pada tahun 2019.

Mereka menyadari bahwa jika mereka dapat menemukan bintang-bintang yang bergerak cepat di sekitar pusatnya, mereka akhirnya akan mampu menjawab pertanyaan seputar pusat lubang hitam di gugus tersebut dengan mengukur massa lubang hitam tersebut.

Pencarian bintang ini jatuh ke pangkuan Maximilian Haberl, seorang mahasiswa doktoral di Max Planck Institute. Haberl memimpin pengembangan katalog besar pergerakan bintang di gugus Omega Centauri, mengukur kecepatan 1,4 juta bintang dengan mempelajari lebih dari 500 gambar gugus tersebut oleh Hubble.

Tantangannya di sini adalah sebagian besar gambar yang dimiliki Haberl dimaksudkan untuk mengkalibrasi instrumen Hubble, bukan untuk membantu penemuan ilmiah yang inovatif.

Namun, berkat lebih dari 500 gambar, pengumpulan data yang tidak disengaja ini berhasil mencapai tujuannya.

“Mencari bintang berkecepatan tinggi dan mendokumentasikan pergerakannya seperti mencari jarum di tumpukan jerami,” kata Haberle. Pada akhirnya, Haberle tidak hanya memiliki katalog terlengkap mengenai pergerakan bintang di Omega Centauri hingga saat ini, tetapi ia juga menemukan tujuh jarum di tumpukan jerami arsipnya – tujuh bintang yang bergerak cepat di wilayah kecil di pusat Omega Centauri.

Penemuan

Namun pekerjaan tersebut tidak berakhir dengan ditemukannya ketujuh bintang tersebut. Berkat kehadiran tujuh bintang, masing-masing dengan kecepatan dan arah gerak berbeda, para peneliti dapat memisahkan efek berbeda dan menentukan keberadaan gugus pusat di Omega Centauri, yang bermassa setidaknya 8.200 matahari.

Selain itu, gambar-gambar tersebut tidak menunjukkan objek apa pun yang terlihat di lokasi pusat massa tersebut seperti yang diharapkan dari lubang hitam.

Analisis lebih lanjut telah menghasilkan lebih banyak kabar baik bagi tim. Seperti yang dijelaskan dalam makalah tersebut, satu-satunya bintang berkecepatan tinggi dalam gambar tersebut mungkin bukan milik Omega Centauri. Ini mungkin merupakan bintang di luar cluster yang lewat di belakang atau di depan pusat Omega Centauri secara kebetulan. Di sisi lain, pengamatan terhadap ketujuh bintang tersebut bukanlah suatu kebetulan dan tidak memberikan ruang untuk penjelasan selain keberadaan lubang hitam.

Dia meninggal.

Maju kedepan

Tim sekarang berencana untuk melanjutkan temuan besar mereka dengan memeriksa lebih lanjut inti Omega Centauri. Seth memimpin proyek yang telah disetujui untuk menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb untuk mengukur pergerakan bintang berkecepatan tinggi menuju atau menjauhi Bumi.

menyukai Alat masa depan Tanyakan bisa Temukan bintang-bintang Dengan presisi yang lebih tinggi dibandingkan Hubble, tujuannya adalah untuk menentukan bagaimana bintang berakselerasi dan bagaimana orbitnya membelok – meskipun proyek tersebut akan berada di tangan para peneliti generasi mendatang.

Namun penemuan ini memperkuat argumen bahwa Omega Centauri adalah wilayah inti dari galaksi yang dulunya ditelan oleh Bima Sakti miliaran tahun lalu.

Bagi masyarakat yang tertarik untuk mendengar langsung dari para peneliti, Seth akan mempresentasikan temuan tim pada 8 Agustus pukul 7 malam di Clarke Planetarium IMAX Theater di Salt Lake City. Sementara itu, kajian selengkapnya dapat ditemukan Terhubung.

“Saya kira tuduhan yang luar biasa memerlukan bukti yang luar biasa. Ini benar-benar bukti yang luar biasa,” kata Seth.