Para astronom semakin mendekati pemahaman tentang lubang hitam bermassa menengah (IMBH), entitas misterius yang dianggap sebagai "mata rantai hilang" antara lubang hitam bintang dan lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
Baru-baru ini, teleskop Hubble dan observatorium sinar-X Chandra mendeteksi sinyal kuat dari kandidat IMBH di galaksi elips NGC 6099, yang berjarak sekitar 450 juta tahun cahaya dari Bumi. IMBH ini teramati sedang melahap bintang.
Bukti Kuat dari Sinar-X Hiperluminus
Sinar-X menjadi alat utama bagi astronom untuk mendeteksi keberadaan lubang hitam aktif. Ketika materi dari bintang di dekatnya tertarik dan memanas dalam cakram akresi di sekitar lubang hitam, ia memancarkan sinar-X yang sangat terang.
Fenomena inilah yang terdeteksi oleh Chandra pada tahun 2009 pada sumber bernama NGC 6099 HLX-1, sumber sinar-X hiperluminus yang kemudian dipantau secara intensif oleh teleskop lainnya.
Pengamatan menunjukkan bahwa kecerahan sinar-X dari HLX-1 meningkat secara signifikan, sekitar 50 hingga 100 kali lipat pada tahun 2012, sebelum akhirnya menurun kembali. Pola ini sangat khas dari peristiwa disrupsi pasang surut (TDE), yang terjadi ketika bintang terlalu dekat dengan lubang hitam dan terpecah akibat gaya gravitasi ekstrem. Sebagian materi bintang tersebut kemudian tertarik masuk ke dalam lubang hitam.
Bukti Optik dan Gugus Bintang Kompak
Selain sinar-X, Hubble juga menemukan bukti optik yang mendukung keberadaan IMBH. Di sekitar sumber HLX-1, Hubble mengamati gugus bintang kompak dengan gerakan yang tidak biasa.
Gugus bintang ini diduga menjadi "rumah" bagi IMBH, sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa IMBH terbentuk di dalam gugus bintang padat. Sumber optik biru yang berbentuk titik ini sesuai dengan model gugus bintang masif atau bahkan kerdil ultra-kompak (UCD). Materi yang melimpah di sekitar gugus bintang ini menyediakan "bahan bakar" bagi IMBH untuk mengakresi materi dan memancarkan sinar-X.
Mengapa IMBH Penting?
IMBH memegang kunci untuk memahami evolusi lubang hitam secara menyeluruh. Lubang hitam bermassa bintang yang kecil dan lubang hitam supermasif di pusat galaksi mungkin terhubung melalui tahap IMBH.
Menemukan IMBH membantu menjelaskan bagaimana lubang hitam dapat tumbuh menjadi sangat besar. Keberadaan IMBH yang mengorbit di halo galaksi juga bisa menjadi batu loncatan saat galaksi besar tumbuh dengan menggabungkan galaksi-galaksi yang lebih kecil, termasuk mengakresi IMBH satelit yang akhirnya bergabung menjadi lubang hitam supermasif.
Teka-teki Pola Emisi HLX-1
Salah satu misteri utama adalah pola redup-terang-redup dalam sinar-X yang ditunjukkan oleh HLX-1 selama lebih dari satu siklus.
Penjelasan terbaik saat ini adalah adanya bintang pada orbit elips yang secara berkala mengalami pengupasan materi (disrupsi pasang surut parsial) saat mendekati IMBH, sehingga menyebabkan semburan sinar-X berulang. Alternatif lain adalah fluktuasi materi di cakram akresi yang menyebabkan variasi luminositas. Pengamatan lebih lanjut diperlukan untuk mengonfirmasi mekanisme pastinya.
Tantangan dan Harapan di Masa Depan
Keterbatasan pengamatan sinar-X yang hanya meliputi sebagian kecil langit menjadi tantangan utama dalam menemukan lebih banyak IMBH. Namun, dengan teleskop survei seperti Vera C. Rubin Observatory, peluang untuk menemukan lebih banyak IMBH akan meningkat pesat.
Selain itu, pengamatan lanjutan dengan Hubble, Chandra, dan James Webb akan membantu memetakan gugus bintang di sekitar IMBH dan memahami bagaimana lubang hitam ini berkembang.
Penemuan NGC 6099 HLX-1 memperkuat bukti keberadaan IMBH dan membuka wawasan baru dalam studi lubang hitam dan evolusi galaksi. IMBH adalah mata rantai penting yang menjembatani lubang hitam kecil dan supermasif, serta berperan besar dalam dinamika pertumbuhan kosmik. Dengan survei dan observasi yang terus berkembang, para astronom berharap dapat mengungkap lebih banyak IMBH dan memahami peran mereka dalam membentuk alam semesta.
