Pengamatan terbaru terhadap penggabungan lubang hitam-bintang neutron telah membalikkan asumsi tentang bagaimana peristiwa kosmik ekstrem ini terjadi. Para ilmuwan yang menganalisis gelombang gravitasi dari peristiwa tersebut, yang diberi nama GW200105, menemukan bahwa dua sisa bintang berputar bersama dalam orbit oval, bukan lingkaran sebelum bertabrakan—sebuah temuan yang menantang model pembentukan dan evolusi sistem biner yang ada.
Penemuan dan Implikasinya
Penggabungan tersebut, yang terdeteksi oleh Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) dan Virgo pada jarak sekitar 910 juta tahun cahaya, menghasilkan lubang hitam baru yang kira-kira 13 kali massa matahari kita. Para peneliti di Universitas Birmingham mengembangkan model gelombang gravitasi baru untuk merekonstruksi orbit benda-benda yang bertabrakan. Analisis ini mengungkapkan kurangnya presesi secara signifikan —goyangan—pada saat-saat sebelum penggabungan, yang menunjukkan orbit elips yang eksentrik.
Ini adalah pertama kalinya karakteristik orbital seperti itu diukur dalam sistem bintang campuran lubang hitam-neutron. Implikasinya sangat besar: perkiraan sebelumnya mengenai massa objek nenek moyang kemungkinan besar tidak akurat, dengan analisis sebelumnya menunjukkan adanya lubang hitam yang lebih kecil (sekitar 9 massa matahari) dan bintang neutron bermassa lebih rendah (sekitar 2 massa matahari).
Pengaruh Tubuh Ketiga?
Orbit elips menunjukkan bahwa sistem biner tidak terbentuk secara terpisah. Sebaliknya, ia kemungkinan berinteraksi secara gravitasi dengan bintang lain atau objek pendamping ketiga. Menurut Patricia Schmidt, anggota tim dari Universitas Birmingham, “Orbitnya memberikan gambaran yang jelas… Bentuknya yang elips menunjukkan sistem ini tidak berevolusi secara diam-diam tetapi hampir pasti dibentuk oleh interaksi gravitasi.”
Mengapa Ini Penting
Temuan ini menyoroti lingkungan yang kompleks dan kacau tempat terbentuknya lubang hitam dan bintang neutron. Sebelumnya, orbit melingkar diasumsikan untuk sistem seperti itu, sehingga menyebabkan perkiraan massa lubang hitam terlalu rendah. Penemuan orbit eksentrik menunjukkan adanya tempat lahir yang umum di gugus bintang padat di mana interaksi gravitasi sering terjadi. Seperti yang dicatat oleh Gonzalo Morras dari Universidad Autónoma de Madrid, ini adalah “bukti yang meyakinkan bahwa tidak semua pasangan bintang neutron-lubang hitam memiliki asal usul yang sama.”
Pengamatan ini menggarisbawahi keterbatasan model teoritis saat ini dan menunjukkan perlunya simulasi yang lebih baik yang memperhitungkan interaksi multi-benda di lingkungan astrofisika yang ekstrim. Hal ini akan menyempurnakan pemahaman kita tentang bagaimana penggabungan yang kuat ini mempengaruhi evolusi galaksi dan distribusi unsur-unsur berat di alam semesta.
