Lubang Hitam Yang Bergerak Berlawanan Arah

Alam semesta menyimpan misteri yang sangat besar. Ini tak bisa dipungkiri. Bahkan walaupun hasil pengamatan telah membawa manusia pada pemahaman akan alam semesta, selalu saja ada sesuatu yang membawa manusia untuk melihat setiap kejadian di alam semesta itu unik dan bahkan mengejutkan.

Kali ini cerita itu datang dari lubang hitam. Ia seakan menantang pemahaman manusia dan membawa kita untuk melihat dari cara yang bertentangan dengan pemahaman konvensional. Hasil penelitian terbaru menunjukan kalau lubang hitam supermasif yang berputar berlawanan arah ternyata bisa menghasilkan jet gas yang sangat kuat dan ganas. Hasilnya, implikasi pada perubahan galaksi berdasarkan waktu akan dapat terjadi.

Apa yang terjadi di seluruh galaksi, tak bisa tidak sangat bergantung pada apa yang terjadi di area pusat yang kecil tempat lubang hitam berada.

Pergerakan Lubang Hitam

Lubang hitam supermasif dan jet atau semburan yang muncul. Kredit : NASA

Lubang hitam di alam semesta merupakan distorsi ruang dan waktu yang sangat besar dengan gravitasi yang juga demikian besar sehingga cahaya tak dapat lolos darinya. Selama lebih dari satu dekade, para astronom telah mengetahui bahwa semua galaksi termasuk Bima Sakti dihuni oleh lubang hitam supermasif yang bernilai milyaran massa Matahari. Lubang hitam  dikelilingi dan diberi makan oleh piringan gas dan debu yang dikenal sebagai piringan akresi. Dan terdapat aliran jet yang luar biasa kuat muncul dari bawah dan atas piringan seperti laser ada angin yang sangat kuat bertiup dari piringan itu sendiri.

Dalam pergerakannya, lubang hitam bisa bergerak searah dengan gerak piringan (lubang hitam prograde) atau berputar berlawanan arah putaran piringan yang dikenal sebagai lubang hitam retrograde. Selama beberapa dekade, para astronom meyakini semakin cepat putaran lubang hitam maka semakin kuat juga jet yang dihasilkannya. Namun ternyata ada masalah lain yakni model paradigma putaran. Dalam penelitian pada lubang hitam, ditemukan juga lubang hitam prograde yang tidak memiliki semburan aka jet tersebut.

David Garofalo dari NASA Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, Calif dalam penelitian yang ia lakukan selama ini telah mencoba mengajukan model lain dari lubang hitam, yakni lubang hitam retrograde. Dalam penelitiannya si lubang hitam retrograde memiliki jet yang sangat kuat sedangkan lubang hitam prograde hanya memiliki jet yang lemah atau tak ada sama sekali.

Bukti Pengamatan
Teori yang diajukan Gorofalo hanya akan jadi teori jika tidak ada pengamatan yang menghubungkan keduanya. Untuk menghubungkan keduanya, pengamatan galaksi dilakukan pada jarak yag berbeda-beda dari Bumi. Pencarian dilakukan pada galaksi “radio yang keras” dan memiliki jet maupun galaksi “radio tenang” yang memiliki jet lemah atau tidak sama sekali. Istilah radio ini muncul karena jet yang muncul pada umumnya menembakan berkas cahaya dalam bentuk gelombang radio.

Hasilnya menunjukkan galaksi radio-keras yang berada lebih jauh ditenagai oleh lubang hitam retrograde sementara obyek radio-tenang yang relatif dekat justru berasal dari lubang hitam prograde. Menurut tim ini, lubang hitam supermasif berevolusi seiring waktu dari gerak retrograde ke gerak prograde. Dengan model yang baru ini, paradoks dari paradigma putaran yang ada bisa diselesaikan. Bahkan menurut David Meier dari JPL, “semua jadi sesuai dengan porsinya masing-masing”.

Lubang Hitam Retrograde
Lantas mengapa lubang hitam dengan putaran yang berlawanan arah memiliki jet yag lebih kuat?

Hal ini tampaknya disebabkan oleh ruang yang lebih besar yang ada antara lubang hitam dan tepi bagian dalam piringan yang sedang mengorbit. Celah yang ada memberi ruang yang lebih besar untuk membentuk medan magnetik yang merupakan bahan bakar dari jet. Ide ini dikenal sebagai konjektur Reynold.

Bayangkan saat kamu mendekati kipas angin lebih dekat. pada saat itu kam bergerak dengan arah rotasi yang sama dengan si kipas angin, tentunya semua akan jadi lebih mudah. Demikian juga dengan lubang hitam. Materi yang mengorbit lubang hitam dalam piringan akan bergerak mendekat ke benda yang bergerak pada arah yang sama dibanding jika obyek lainnya itu bergerak berlawanan arah.

Evolusi Galaksi
Jet atau semburan tiba-tiba dan angin peran penting dalam membentuk nasib galaksi di alam semesta. Beberapa penelitian menunjukkan jet bisa memperlambat bahkan mencegah pembentukan bintang bukan hanya dalam galaksi tempat terjadinya jet tapi juga pada galaksi lain di dekatnya.

Jet yang muncul mengangkut sejumlah besar energi ke piggiran galaksi, menggantikan sejumlah besar volume gas antar galaktik dan bertindak sebagai agen umpan balik antara pusat galaksi dan lingkungan dalam skala besar.

Untuk bisa memahami asal mula semua ini akan menjadi kepentingan dan ketertarikan yang amat tinggi dalam astrofisika modern di masa depan.

Sumber : NASA JPL