besar sekali lubang hitam Mereka cenderung duduk, cukup diam, di pusat galaksi. Tetapi tidak semua benda kosmik yang indah ini tetap di tempatnya; Beberapa mungkin miring, terhuyung-huyung di sekitar galaksi seperti pengembara kosmik.

Kami menyebut lubang hitam seperti itu sebagai “penjelajah”, dan sebagian besar bersifat teoretis, karena sulit (tetapi bukan tidak mungkin) untuk diamati, dan karenanya diukur. Tetapi serangkaian simulasi baru telah memungkinkan tim ilmuwan untuk menentukan berapa banyak pengembara dan di mana mereka berada – yang pada gilirannya dapat membantu kita mengidentifikasi mereka di alam semesta.

Ini bisa memiliki implikasi penting bagi pemahaman kita tentang bagaimana lubang hitam supermasif – monster bermassa jutaan hingga miliaran kali – terbentuk dan tumbuh, sebuah proses yang diselimuti misteri.

Ahli kosmologi percaya bahwa lubang hitam supermasif (SMBH) berada di inti semua – atau setidaknya sebagian besar – galaksi di alam semesta. Massa benda-benda ini biasanya secara kasar sebanding dengan massa tonjolan galaksi pusat di sekitarnya, yang menunjukkan bahwa evolusi lubang hitam dan galaksinya entah bagaimana terhubung.

Tetapi jalur pembentukan lubang hitam supermasif tidak jelas. Kita tahu bahwa lubang hitam bermassa bintang terbentuk dari keruntuhan utama bintang masif, tetapi mekanisme ini tidak bekerja untuk lubang hitam di sekitarnya. 55 kali massa matahari.

Para astronom percaya bahwa SMBH tumbuh dengan mengumpulkan bintang, gas, dan debu, dan bergabung dengan lubang hitam lainnya (lubang sangat tebal di inti galaksi lain, ketika galaksi-galaksi itu bertabrakan).

Tetapi skala waktu kosmik sangat berbeda dari skala waktu manusia, dan proses tabrakan dua galaksi bisa memakan waktu yang sangat lama. Hal ini membuat jendela potensial untuk penggabungan sangat besar, dan prosesnya dapat ditunda atau bahkan dicegah sama sekali, mengakibatkan lubang hitam ‘berkeliaran’.

Sebuah tim astronom yang dipimpin oleh Angelo Ricciarti dari Harvard dan Smithsonian Center for Astrophysics menggunakan simulasi kosmik Romulus untuk memperkirakan seberapa sering hal ini seharusnya terjadi di masa lalu, dan berapa banyak lubang hitam yang masih berkeliaran hingga saat ini.

Simulasi ini secara otomatis melacak evolusi orbital pasangan lubang hitam supermasif, yang berarti dapat memprediksi lubang hitam mana yang mungkin mencapai pusat habitat galaksi baru mereka, dan berapa lama proses itu akan berlangsung — juga berapa banyak yang tidak pernah sampai di sana.

“Romulus memprediksi bahwa banyak binari lubang hitam supermasif terbentuk setelah beberapa miliar tahun evolusi orbital, sementara beberapa SMBH tidak akan pernah mencapai pusatnya,” Para peneliti menulis dalam makalah mereka.

Akibatnya, galaksi Bima Sakti di Romulus ditemukan memiliki rata-rata 12 lubang hitam supermasif, yang biasanya mengembara di halo menjauhi pusat galaksi.

Di alam semesta awal, sekitar 2 miliar tahun yang lalu ledakan besarTim menemukan bahwa jumlah pengembara melebihi dan melebihi jumlah lubang hitam supermasif di inti galaksi. Itu berarti itu akan menghasilkan sebagian besar cahaya yang kita harapkan untuk melihat kilauan dari materi di sekitar SMBH aktif, bersinar terang saat berputar dan terakumulasi di lubang hitam.

Ia tetap dekat dengan massa benihnya – massa yang membentuknya – dan mungkin berasal dari galaksi satelit yang lebih kecil yang mengorbit galaksi yang lebih besar.

Beberapa pejalan kaki seharusnya masih ada hari ini, menurut simulasi. Di alam semesta lokal, pasti ada beberapa hal yang berkeliaran.

“Kami menemukan bahwa jumlah lubang hitam pengembara kira-kira sebanding dengan massa korona, sehingga kami memperkirakan ribuan lubang hitam pengembara di lingkaran cahaya gugus galaksi,” Peneliti menulis.

“Secara lokal, pengembara ini mewakili sekitar 10 persen dari anggaran massa lubang hitam lokal setelah massa benih diperhitungkan.”

Lubang hitam ini belum tentu aktif, dan karenanya akan sangat sulit untuk dideteksi. Dalam makalah yang akan datang, tim akan mengeksplorasi secara rinci cara-cara yang memungkinkan kita dapat memantau pengembara yang hilang ini.

Maka yang harus kita lakukan adalah menemukan lubang hitam bermassa bintang dan bermassa menengah yang hilang…

Pencarian dipublikasikan di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.