Mendaftar untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita penemuan menakjubkan, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
–

Dua lubang hitam supermasif terlihat memakan materi kosmik ketika dua galaksi bergabung di ruang jauh – tabrakan lubang hitam terdekat yang pernah diamati para astronom.

Para astronom menemukan pasangan ini saat menggunakan Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array of Telescopes, atau ALMA, di Gurun Atacama Chili utara, untuk mengamati dua galaksi yang bergabung sekitar 500 juta tahun cahaya dari Bumi.

Kedua lubang hitam tumbuh berdampingan di dekat pusat galaksi yang bergabung. Mereka bertemu ketika galaksi tuan rumah mereka, yang dikenal sebagai UGC 4211, bertabrakan.

Yang satu 200 juta kali massa Matahari kita, dan yang lainnya 125 juta kali massa Matahari kita.

Meskipun lubang hitam itu sendiri tidak terlihat secara langsung, keduanya dikelilingi oleh gugusan bintang yang terang dan gas yang hangat dan bercahaya — semuanya ditarik oleh gravitasi lubang tersebut.

Seiring waktu, mereka akan mulai mengorbit satu sama lain, akhirnya bertabrakan satu sama lain dan menciptakan satu lubang hitam.

Diamati di berbagai panjang gelombang cahaya, lubang hitam adalah yang paling dekat yang pernah dilihat para ilmuwan – hanya sekitar 750 tahun cahaya, yang relatif dekat dalam istilah astronomi.

Hasilnya dibagikan pada pertemuan ke-241 Masyarakat Astronomi Amerika Diadakan minggu ini di Seattle, dan diterbitkan pada hari Senin di Surat Jurnal Astrofisika.

Jarak antara lubang hitam “cukup dekat dengan batas yang dapat kita deteksi, itulah mengapa ini sangat menarik,” kata rekan penulis studi Chiara Mingarelli, seorang ilmuwan peneliti di Center for Computational Astrophysics di New York City. , dalam situasi saat ini.

Penggabungan galaksi lebih sering terjadi di alam semesta yang jauh, yang membuatnya sulit dilihat dengan teleskop berbasis darat. Tapi kepekaan ALMA mampu mengamati inti galaksi aktif mereka — daerah terang dan padat di galaksi tempat materi mengorbit lubang hitam. Para astronom terkejut menemukan, bukannya satu lubang hitam, sepasang lubang hitam biner memakan gas dan debu dari penggabungan galaksi.

“Studi kami telah mengidentifikasi salah satu pasangan lubang hitam terdekat dengan penggabungan galaksi, dan karena kami tahu bahwa penggabungan galaksi lebih umum terjadi di alam semesta yang jauh, binari lubang hitam ini mungkin juga lebih umum daripada yang diperkirakan sebelumnya,” penulis studi utama Michael Koss, ilmuwan peneliti senior di The Eureka Institute for Scientific Research di Oakland, California, dalam sebuah pernyataan.

“Apa yang baru saja kita pelajari adalah sumber yang berada pada tahap terakhir tabrakan, jadi apa yang kita lihat memberi pertanda penggabungan ini dan juga memberi kita wawasan tentang hubungan antara lubang hitam yang bergabung, tumbuh, dan akhirnya menghasilkan gelombang gravitasi,” kata Kos. .

Jika sepasang lubang hitam — serta penggabungan galaksi yang mengarah pada penciptaannya — lebih umum terjadi di alam semesta daripada yang diperkirakan sebelumnya, hal itu dapat berimplikasi pada penelitian gelombang gravitasi di masa depan. Gelombang gravitasi, atau riak dalam ruang-waktu, tercipta saat lubang hitam bertabrakan.

Butuh beberapa ratus juta tahun bagi pasangan lubang hitam khusus ini untuk bertabrakan, tetapi wawasan yang diperoleh dari pengamatan ini dapat membantu para ilmuwan memperkirakan dengan lebih baik berapa banyak pasangan lubang hitam yang hampir bertabrakan di alam semesta.

Rekan penulis studi Ezequiel Traister, seorang astronom di Universidad Católica de Chile di Santiago, Chili, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Jika demikian, maka dalam waktu dekat kita akan mengamati peristiwa gelombang gravitasi berulang yang disebabkan oleh penggabungan benda-benda ini di seluruh alam semesta.”

Teleskop luar angkasa seperti Hubble dan Chandra X-ray Observatory dan teleskop berbasis darat seperti Very Large Telescope milik European Southern Observatory, juga terletak di Gurun Atacama, dan Teleskop WM Keck di Hawaii juga telah mengamati UGC 4211 melalui panjang gelombang yang berbeda dari cahaya untuk memberikan gambaran yang lebih rinci dan perbedaan lubang hitam.

“Setiap panjang gelombang menceritakan bagian cerita yang berbeda,” kata Traister. “Semua data ini bersama-sama telah memberi kita gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana galaksi seperti milik kita berubah menjadi seperti apa adanya, dan akan menjadi apa mereka di masa depan.”

Memahami lebih lanjut tentang tahap akhir penggabungan galaksi dapat memberikan lebih banyak wawasan tentang apa yang akan terjadi ketika galaksi Bima Sakti kita bertabrakan dengan galaksi Andromeda dalam waktu sekitar 4,5 miliar tahun.