Cekricek.id - Di jantung galaksi Bima Sakti, terdapat misteri besar yang menggugah minat para astronom: lubang hitam supermasif Sagittarius A* (Sgr A*), yang berputar dengan kecepatan hampir maksimal, menyeret ruang dan waktu di sekitarnya.
Studi terbaru, memanfaatkan pengamatan Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA, mengungkapkan detil tentang fenomena langka ini, memberikan pencerahan baru dalam pemahaman kita tentang lubang hitam dan perilakunya di alam semesta.
Para fisikawan mengukur kecepatan rotasi Sgr A* dengan menganalisis sinar-X dan gelombang radio yang dipancarkan dari materi yang terlempar. Kecepatan rotasi lubang hitam, didefinisikan sebagai "a" dalam skala 0 hingga 1, dimana 1 merepresentasikan kecepatan rotasi maksimum.
Menurut penelitian Ruth A. Daly dari Penn State dan timnya, kecepatan rotasi Sgr A* berkisar antara 0.84 hingga 0.96, mendekati batas tertinggi yang ditetapkan oleh lebar lubang hitam. Temuan menarik ini dipublikasikan pada 21 Oktober dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Xavier Calmet, seorang fisikawan teoretis dari University of Sussex yang tidak terlibat dalam penelitian, menyatakan, "Mengetahui bahwa Sgr A* berotasi dengan kecepatan maksimum memiliki implikasi jauh untuk pemahaman kita tentang pembentukan lubang hitam dan proses astrofisika yang terkait dengan objek kosmis menakjubkan ini."
Berbeda dengan objek kosmis lainnya, rotasi lubang hitam tidak didasarkan pada permukaan fisik, melainkan pada momentum sudut. "Karena gaya gravitasi ekstrem di dekat lubang hitam, rotasi menyebabkan ruang-waktu menjadi sangat melengkung dan terpilin, membentuk apa yang dikenal sebagai ergosfer," jelas Calmet.
Fenomena ini, dikenal sebagai "frame dragging" atau efek Lensing-Thirring, berarti bahwa ketika berputar, lubang hitam secara harfiah memilin kain ruang-waktu dan menyeret apa pun dalam ergosfer.
Efek ini juga menghasilkan efek visual aneh di sekitar lubang hitam. "Ketika cahaya melintasi dekat lubang hitam yang berputar, rotasi ruang-waktu menyebabkan jalur cahaya melengkung atau terpilin," tambah Calmet.
Hal ini menghasilkan fenomena lensa gravitasi, di mana lintasan cahaya dibengkokkan oleh pengaruh gravitasi lubang hitam yang berputar. Efek frame dragging dapat menyebabkan pembentukan cincin cahaya dan bahkan menciptakan bayangan lubang hitam.
Kecepatan teoretis maksimum lubang hitam ditentukan oleh cara ia menyerap materi dan bagaimana ia bertumbuh. "Seiring materi jatuh ke dalam lubang hitam, ini meningkatkan spin lubang hitam, tetapi ada batas berapa banyak momentum sudut yang dapat dimilikinya," jelas Calmet.
Faktor lainnya adalah massa lubang hitam itu sendiri. Lubang hitam yang lebih masif memiliki daya tarik gravitasi yang lebih tinggi, membuatnya lebih sulit untuk meningkatkan spin mereka.
Penemuan ini mungkin menjelaskan mengapa Sgr A*, dengan massa setara sekitar 4,5 juta matahari, memiliki kecepatan spin antara 0.84 dan 0.96, sedangkan lubang hitam supermasif yang cepat
memakan materi di pusat galaksi M87 — lubang hitam pertama yang pernah difoto — berputar dengan kecepatan antara 0.89 dan 0.91, meskipun memiliki massa 6,5 miliar matahari.
