Awan Gas Terjerat Lubang Hitam

Oleh M Zaid Wahyudi

Awan gas raksasa berukuran tiga kali massa Bumi sedang bergerak ke pusat Galaksi Bimasakti. Diperkirakan, awan ini akan terjerat gravitasi lubang hitam supermasif di pusat galaksi pada 2013. Sebagian awan akan tersedot ke dalam lubang hitam, sebagian lain akan tercabik-cabik. 

Awan raksasa ini ditemukan para peneliti Jerman, Amerika Serikat, dan Cile yang sedang mengamati bintang-bintang di bagian inti Galaksi Bimasakti. Survei bintang-bintang di daerah dekat pusat galaksi yang disebut Sagitarius A* itu dilakukan menggunakan teleskop sangat besar (VLT) di Observatorium Selatan Eropa (ESO) di Cile, pertengahan Desember lalu.

Awan ini berjarak 40 miliar kilometer dari pusat Galaksi Bimasakti. Ia bergerak mengitari inti Bimasakti dengan kecepatan 2.350 kilometer per jam. Tujuh tahun lalu, kecepatan gerak awan ini separuh dari kecepatannya saat ini.

Pola gerak awan mengelilingi inti Bimasakti berbentuk spiral, mirip pusaran air yang makin lama makin mendekati pusat pusaran air. Makin mendekati pusat, kecepatannya akan makin bertambah.

Karena itu, awan ini diprediksi akan terjebak dalam gravitasi lubang hitam supermasif di inti Bimasakti pada 2013. Ia akan masuk dalam piringan akresi lubang hitam lebih dulu, berputar mengitari lubang hitam dengan jarak yang makin lama makin dekat dan kecepatan makin tinggi hingga akhirnya masuk ke lubang hitam.

Supermasif

Hampir semua inti galaksi berupa lubang hitam supermasif. Disebut supermasif karena massanya mencapai jutaan kali massa Matahari. Massa lubang hitam supermasif di pusat Bimasakti mencapai 4 juta kali massa Matahari.

Lubang hitam supermasif berbeda dengan lubang hitam bintang (stellar black hole) yang merupakan fase akhir dari perjalanan hidup bintang masif. Lubang hitam bintang bisa tercipta jika massa awal bintangnya lebih besar dari 20 kali massa Matahari.

Anggota Subkelompok Keahlian Galaksi dan Kosmologi, Program Studi Astronomi, Institut Teknologi Bandung, Ferry M Simatupang, pekan lalu, mengatakan, informasi tentang lubang hitam bintang cukup banyak diketahui karena pengetahuan para astronom tentang evolusi bintang cukup memadai. Namun, informasi tentang lubang hitam supermasif sangat kurang.

Asal muasal lubang hitam supermasif belum diketahui pasti, apakah berasal dari keruntuhan awan raksasa saat pembentukan galaksi pada masa lalu atau beberapa kluster bintang yang runtuh bersama-sama.

Anggota Subkelompok Keahlian Galaksi dan Kosmologi, Astronomi, ITB, lainnya, M Ikbal Arifyanto, menambahkan, pembentukan galaksi, termasuk intinya yang berupa lubang hitam supermasif, biasanya tidak terjadi dalam satu fase. Galaksi besar umumnya terbentuk dari galaksi-galaksi yang lebih kecil.

Materi-materi yang ada di piringan ataupun inti setiap galaksi akan saling mengelompok. Akibatnya, massa inti ataupun piringan pada galaksi yang baru akan menjadi lebih besar.

”Yang pasti, lubang hitam supermasif ini memiliki peran besar dalam pembentukan dan evolusi galaksi,” ujarnya.

Menurut Ferry, istilah lubang hitam berasal dari teori relativitas umum yang dikembangkan Albert Einstein. Gravitasi lubang hitam yang sangat besar membuat ruang dan waktu di sekitarnya memiliki kelengkungan tinggi. Jika dilihat dalam citra dua dimensi, kelengkungan ini membentuk lubang, mirip lubang sumur dilihat dari atas.

Sedangkan sebutan hitam berasal dari konsep penglihatan manusia. Manusia dapat melihat suatu benda jika benda tersebut memancarkan atau memantulkan foton (partikel cahaya) dan ditangkap oleh mata manusia.

Gravitasi lubang hitam yang sangat besar membuat semua benda yang ada di dekatnya, termasuk foton, akan ditarik kembali. Akibatnya, tak ada foton yang sampai ke mata manusia hingga obyek tersebut dicitrakan sebagai benda hitam.

Meski demikian, wujud lubang hitam tidak seperti arti harfiahnya karena ia sejatinya adalah bintang dengan gravitasi luar biasa. Dalam astronomi, lubang hitam juga disebut sebagai bintang gelap (dark stellar). Namun, istilah ini kalah populer dibandingkan lubang hitam.

Meski besarnya gravitasi lubang hitam akan membuat benda ini menarik benda-benda di sekitarnya, hanya benda-benda pada jarak tertentu saja yang bisa ditarik. Jarak tertentu atau jarak kritis ini berbeda untuk setiap lubang hitam, tergantung besaran massa yang dimiliki.

Karena itu, tertariknya awan gas di dekat inti Bimasakti ini tak perlu dikhawatirkan akan menarik pula Matahari atau Bumi nantinya. Matahari terletak pada salah satu lengan Bimasakti yang jaraknya ke pusat galaksi sekitar 27.000 tahun cahaya.

Ikbal menambahkan, keberadaan lubang hitam supermasif di pusat Bimasakti juga tidak perlu dikhawatirkan akan membuat hancurnya Galaksi Bimasakti. Berdasarkan simulasi komputer, hancurnya Bimasakti diperkirakan justru akibat tabrakan antara Galaksi Bimasakti dan Galaksi Andromeda.

Prediksi ini diketahui karena kedua galaksi ini memang bergerak saling mendekat. Namun, terjadinya tabrakan itu masih miliaran tahun lagi. Jadi, sia-sia mencemaskannya saat ini.

Awan tercabik

Saat awan raksasa ini makin mendekati lubang hitam supermasif, ia bergerak dengan kecepatan makin tinggi. Makin dekat jaraknya, gravitasi dan kecepatannya makin tinggi.

Perubahan jarak dan gravitasi yang besar ini membuat awan raksasa itu seolah-olah dihantam gelombang kejut yang akan membuat awan terkompresi (makin rapat) dan suhu di awan meningkat hingga mencapai jutaan derajat Kelvin.

Ini terjadi bersamaan dengan semakin tertariknya sebagian awan tersebut oleh lubang hitam yang membuat awan akan semakin terulur.

Saat suhu awan makin naik, tekanan di awan pun akan meningkat. Ditambah tarikan dari lubang hitam yang makin kuat, kondisi ini akan memicu tercabik-cabiknya awan.

Sebagian awan akan masuk ke dalam lubang hitam. Pada tahap awal, ia akan berada dalam piringan akresi lubang hitam. Makin lama, potongan awan ini akan jatuh ke dalam lubang hitam. Pada saat bersamaan, piringan akresi lubang hitam akan diisi lagi oleh materi-materi baru yang terjebak lubang hitam pada tahap yang lebih akhir.

Bagian awan lain yang tak tertarik ke dalam piringan akresi lubang hitam akan terurai menjadi bagian awan yang lebih kecil. Ia akan tersebar ke segala arah dan membentuk individu-individu awan baru.

Tiap-tiap awan akan membentuk orbit baru mengelilingi inti galaksi. Jarak orbitnya terhadap lubang hitam supermasif di inti Bimasakti bisa lebih jauh atau lebih dekat dibandingkan orbit awan gas raksasa sebelumnya.

Suatu saat, ia juga bisa bernasib sama seperti awan gas raksasa pendahulunya. Sebagian jatuh ke lubang hitam, sebagian lagi mampu bertahan.

Semua rangkaian kejadian hancurnya awan raksasa itu terus berulang, membentuk rangkaian kehidupan baru yang terus berkelanjutan.