Penemuan lubang hitam baru yang disebut “Missing Link” yang bersembunyi di pusat galaksi: ScienceAlert

Tampaknya kita akhirnya dapat menemukan beberapa lubang hitam yang “hilang” di alam semesta.

Sekelompok bintang yang disebut IRS 13 di dekat pusat galaksi tampaknya memiliki lubang hitam di pusatnya. Selain itu, cara bintang-bintang ini berkumpul dan berotasi menunjukkan bahwa lubang hitam jarang terjadi – berada dalam rentang massa menengah, antara lubang hitam bermassa mirip bintang dan monster masif.

Lubang hitam bermassa menengah seperti itu sangat jarang ditemukan, itulah yang membuat IRS 13 menarik… namun yang lebih menakjubkan adalah lokasinya.

Lubang hitam, yang terletak hanya 0,1 tahun cahaya dari pusat galaksi, tampaknya menjadi salah satu bahan penyusun yang mendorong pertumbuhan dan evolusi berkelanjutan dari lubang hitam supermasif di jantung Bima Sakti, Sagitarius A* (Sgr A*) .

Ini adalah bukti penting yang dapat membantu kita memahami bagaimana lubang hitam tumbuh, dan menjembatani kesenjangan antara massa bintang dan lubang hitam supermasif.

Lubang hitam mewakili titik akhir evolusi dalam kehidupan sebuah bintang masif, namun massa yang diamati dari objek-objek ini masih membingungkan.

Dalam rentang massa bintang, kita memiliki lubang hitam yang terbentuk dari keruntuhan (dan penggabungan) inti bintang masif. Untuk lubang hitam yang terdiri dari satu bintang, massa maksimumnya adalah sekitar 80 kali massa matahari.

Lubang hitam supermasif memiliki kisaran massa yang tidak dapat ditentukan dengan jelas, namun massanya secara umum diterima jutaan hingga miliaran kali massa Matahari. Jarak antara 100 massa matahari dan 100.000 hingga 1 juta massa matahari merupakan rentang massa menengah, dan sangat sedikit objek yang ditemukan.

Alasan mengapa hal ini mengejutkan adalah karena jalur evolusi antara lubang hitam kecil dan lubang hitam besar dibiarkan kosong.

Terdapat kesenjangan dalam statistik observasi antara lubang hitam bermassa bintang dan lubang hitam supermasif yang tidak dapat dijelaskan dengan mudah – yang berarti kita hanya memiliki sedikit atau tidak ada bukti adanya pertumbuhan dari satu titik ke titik berikutnya.

IRS 13 terdeteksi Lebih dari 25 tahun yang laluBintang ini telah membingungkan para astronom sejak saat itu. Awalnya, ia dianggap sebagai bintang masif tunggal. Kemudian bintang masif lainnya ditemukan. biner. Kemudian Bintang Wolf-RayetSebuah bintang masif di ambang supernova.

Dia telah diidentifikasi Sebagai kelompok kecilTapi itu masih menjadi teka-teki. Gugus tersebut sangat dekat dengan Sgr A* – sebuah lubang hitam bermassa 4,3 juta matahari – sehingga gugus tersebut tidak akan mampu mempertahankan struktur dekatnya.

Sebuah tim yang dipimpin oleh ahli astrofisika Florian Biesker dari Universitas Cologne di Jerman ingin memecahkan misteri ini, sehingga para peneliti melihat cara bintang dan massa gas di cluster tersebut bergerak. Mereka memperkirakan pergerakan tersebut akan terjadi secara acak, namun mereka malah mendapati bahwa pergerakan tersebut cukup terorganisir.

Ada dua kemungkinan penjelasan untuk hal ini. Yang pertama adalah efek Sgr A*, yang entah bagaimana mengubah orbit objek di IRS 13. Namun tim menyimpulkan bahwa pasti ada sesuatu di dalam cluster, yang menjaganya tetap utuh secara gravitasi.

Mereka mengamati dan membuat model untuk melihat apakah mereka dapat menentukan apa itu. Dengan melacak pergerakan kelompok tersebut, mereka dapat menentukan lokasi di mana benda padat tersebut mungkin berada.

Di lokasi ini, mereka mengamati sinar-X dan cincin gas terionisasi yang berputar dengan kecepatan sekitar 130 kilometer (81 mil) per detik.

Mereka kemudian menghitung massa benda di tengah cincin menggunakan semua gerakan tersebut. Para ilmuwan memperkirakan massa objek tersebut setara dengan sekitar 30.000 massa matahari. Dan hanya ada satu hal yang mungkin terjadi: lubang hitam bermassa menengah.

Pengamatan di masa depan dengan menggunakan instrumen yang lebih baru akan memberi kita lebih banyak wawasan tentang objek misterius ini, namun untuk saat ini, koleksi ini tampaknya mewakili sebuah langkah penting menuju pemahaman evolusi lubang hitam.

“IRS 13 tampaknya menjadi landasan bagi pertumbuhan SgrA* lubang hitam pusat kita,” kata Biesecker.

“Gugus bintang yang megah ini terus mengejutkan komunitas ilmiah sejak ditemukan sekitar dua puluh tahun yang lalu. Awalnya, gugus bintang ini dianggap sebagai bintang yang sangat berat. Namun, berkat data resolusi tinggi, kami kini dapat memastikan pembentukan bangunan tersebut blok dengan lubang hitam perantara. ​”Massanya ada di tengah.”

Penelitian ini dipublikasikan di Jurnal Astrofisika.