Para astronom telah membuat gebrakan dengan mengonfirmasi keberadaan jenis lubang hitam baru, mengisi celah yang hilang dalam pemahaman kita tentang alam semesta. Lubang hitam ini terlalu besar untuk berasal dari bintang biasa, namun terlalu kecil dibandingkan lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Penemuan ini membuka lembaran baru dalam studi asal-usul alam semesta dan evolusi struktur kosmik.
Lubang hitam "menengah" ini memiliki massa antara 100 hingga 300 kali massa Matahari. Keberadaannya terdeteksi melalui data gelombang gravitasi dari kolaborasi internasional LIGO dan Virgo antara tahun 2019 dan 2020.
Sebelumnya, lubang hitam yang diketahui terbagi menjadi dua kategori: lubang hitam bintang (kurang dari 50 kali massa Matahari) dan lubang hitam supermasif (jutaan kali massa Matahari). Lubang hitam "menengah" ini mengisi kesenjangan yang selama ini menjadi misteri.
Dari 11 peristiwa merger lubang hitam yang direkam LIGO dan Virgo, lima di antaranya menunjukkan sisa tabrakan dengan massa di atas 100 kali Matahari. Inilah yang disebut ilmuwan sebagai "lite intermediate-mass black holes" atau lubang hitam menengah ringan – kandidat penghubung yang hilang dalam evolusi kosmik.
Melampaui Batas Supernova
Teori bintang menyatakan bahwa supernova tipe khusus, pair-instability supernova, akan menghancurkan bintang sebelum membentuk lubang hitam dengan massa antara 60–120 kali Matahari. Namun, beberapa merger yang ditemukan justru berada di zona "terlarang" ini, bahkan melampauinya.
Hal ini mendukung teori bahwa lubang hitam menengah dapat terbentuk dari merger berulang di gugus bintang padat, di mana lubang hitam kecil bergabung untuk menciptakan objek raksasa. Proses ini juga menghasilkan rotasi unik, kadang berlawanan arah orbitnya, yang terdeteksi dalam sinyal-sinyal terbaru.
Menangkap Sinyal Kosmik yang Lemah
Untuk mengonfirmasi penemuan ini, para ilmuwan menggunakan model gelombang gravitasi canggih dan pendekatan statistik Bayesian, yang memungkinkan mereka memperkirakan massa dan spin lubang hitam dengan akurasi tinggi, bahkan ketika sinyalnya sangat lemah.
Deteksi di masa depan akan semakin tajam. Satelit ruang angkasa seperti LISA milik NASA dan ESA, yang dijadwalkan meluncur pada pertengahan 2030-an, akan mendeteksi gelombang gravitasi frekuensi rendah yang tak terjangkau dari Bumi. Bahkan observatorium di permukaan Bulan tengah dikembangkan untuk memperluas jangkauan deteksi, memungkinkan ilmuwan mengikuti proses merger lubang hitam dari awal hingga akhir.
Kunci Evolusi Galaksi
Penemuan lubang hitam menengah ini bukan hanya tentang menemukan objek baru. Ia menyentuh pertanyaan mendasar: Bagaimana galaksi terbentuk? Dari mana asal lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita? Apa yang terjadi setelah bintang pertama lahir?
Dengan setiap deteksi baru, para ilmuwan semakin dekat memetakan "silsilah" kosmos, dari lubang hitam kecil hingga monster raksasa di pusat galaksi. Lubang hitam menengah ini menjadi sumber yang sangat menarik untuk mengungkap misteri alam semesta.
