JAKARTA – Para astronom menemukan salah satu bintang paling ekstrem di Galaksi Bima Sakti. Bintang bernama S301 diketahui bergerak dengan kecepatan sekitar 25.000 kilometer per detik ketika berada pada titik terdekatnya dengan lubang hitam supermasif Sagittarius A* (Sgr A*), yang berada di pusat galaksi kita.
Kecepatan tersebut sekitar 100.000 kali lebih cepat daripada pesawat komersial. Jika dibandingkan dengan kecepatan cahaya, laju S301 mencapai lebih dari 8 persen kecepatan cahaya.
Penemuan ini bukan hanya menunjukkan betapa ekstremnya lingkungan di sekitar lubang hitam. Orbit S301 juga berpotensi membantu ilmuwan mengukur putaran Sagittarius A* dan menguji prediksi teori relativitas umum Albert Einstein.
S301 Mengorbit Lubang Hitam Supermasif
S301 merupakan bintang yang berada sangat dekat dengan Sagittarius A*, lubang hitam supermasif di pusat Galaksi Bima Sakti.
Sagittarius A* memiliki massa sekitar 4 juta kali massa Matahari. Tarikan gravitasinya sangat kuat sehingga bintang-bintang di sekitarnya dapat bergerak dalam orbit dengan kecepatan yang luar biasa.
Yang membuat S301 istimewa adalah jaraknya yang sangat dekat dengan lubang hitam tersebut.
Pada titik terdekat orbitnya, S301 hanya berjarak sekitar 12 kali jarak antara Bumi dan Matahari, atau sekitar 1,8 miliar kilometer. Jarak tersebut bahkan diperkirakan sebanding dengan jarak Saturnus dari Matahari.
Sekali Mengorbit Butuh 8,7 Tahun
Meski bergerak dengan kecepatan luar biasa, S301 tidak langsung jatuh ke dalam lubang hitam.
Bintang tersebut berada dalam orbit mengelilingi Sagittarius A*. Satu putaran penuh membutuhkan waktu sekitar 8,7 tahun.
Ketika mendekati Sagittarius A*, kecepatannya meningkat secara ekstrem akibat pengaruh gravitasi lubang hitam. Pada titik paling dekat itulah kecepatannya mencapai sekitar 25.000 km per detik.
Sebagai gambaran, dalam satu detik S301 dapat menempuh jarak sekitar 25 juta meter.
Artinya, dalam waktu yang sangat singkat, bintang tersebut sudah bergerak sejauh ribuan kilometer.
Bintang Ini Diamati dengan Teleskop Canggih
Untuk mempelajari S301, astronom menggunakan Very Large Telescope Interferometer (VLTI) milik European Southern Observatory (ESO) di Observatorium Paranal, Chili.
VLTI menggabungkan cahaya dari empat teleskop berdiameter 8 meter sehingga para astronom dapat memperoleh kemampuan pengamatan dengan resolusi yang jauh lebih tinggi.
S301 sendiri sangat redup jika dibandingkan dengan beberapa bintang terang yang dapat terlihat dari Bumi. Karena itu, diperlukan teknologi pengamatan yang sangat sensitif untuk melacak pergerakannya di sekitar Sagittarius A*.
Para astronom kemudian dapat melacak orbit S301 dan mempelajari bagaimana lintasannya dipengaruhi oleh gravitasi ekstrem di sekitar lubang hitam.
Bagaimana S301 Bisa Berada Sedekat Itu?
Ada satu pertanyaan besar yang muncul dari penemuan ini.
Bagaimana sebuah bintang bisa berada begitu dekat dengan lubang hitam?
Para ilmuwan menduga S301 tidak terbentuk di lokasi tersebut.
Salah satu kemungkinan yang diajukan adalah S301 dahulu merupakan bagian dari sistem bintang ganda, yaitu dua bintang yang saling mengorbit.
Sistem tersebut kemudian bergerak terlalu dekat dengan Sagittarius A*. Gravitasi lubang hitam akhirnya mengganggu sistem bintang ganda tersebut hingga terpecah.
Salah satu bintang diduga terlempar keluar dengan kecepatan sangat tinggi, sementara S301 kehilangan sebagian energi orbitnya dan kemudian tertangkap dalam orbit yang sangat dekat dengan Sagittarius A*.
Proses semacam ini memberikan salah satu penjelasan mengapa S301 dapat ditemukan dalam lingkungan yang sangat ekstrem.
Kenapa S301 Tidak Hancur?
Melihat jaraknya yang sangat dekat dengan lubang hitam, mungkin muncul pertanyaan apakah S301 akan langsung hancur.
Jawabannya tidak sesederhana itu.
S301 memang mengalami pengaruh gravitasi yang sangat kuat, tetapi bintang tersebut masih berada dalam orbit. Kecepatan geraknya dan lintasan orbit membuatnya tidak langsung jatuh menuju pusat lubang hitam.
Namun, lingkungan di sekitar Sagittarius A* tetap merupakan salah satu kondisi paling ekstrem yang dapat ditemukan di galaksi kita.
Pengamatan terhadap bintang seperti S301 memungkinkan ilmuwan mempelajari bagaimana benda-benda bergerak ketika berada dalam medan gravitasi yang sangat kuat.
S301 Bisa Membantu Mengukur Putaran Lubang Hitam
Inilah alasan mengapa penemuan S301 menjadi sangat penting bagi astronomi.
Menurut teori relativitas umum Einstein, lubang hitam yang berputar dapat menyeret ruang-waktu di sekitarnya. Fenomena tersebut dikenal sebagai frame dragging atau efek seretan ruang-waktu.
Pengaruh tersebut dapat menyebabkan perubahan kecil pada orbit objek yang berada di dekat lubang hitam.
Karena S301 mengorbit sangat dekat dengan Sagittarius A*, pergerakannya berpotensi memberikan informasi mengenai seberapa cepat lubang hitam tersebut berputar.
Jika pengamatan dapat dilakukan dengan tingkat ketelitian yang cukup tinggi, para ilmuwan dapat menggunakan perubahan orbit S301 sebagai petunjuk untuk mengukur rotasi Sagittarius A*.
Tahun 2031 Jadi Momen Penting
Para astronom tidak berhenti pada pengamatan saat ini.
S301 diperkirakan akan kembali mencapai titik terdekatnya dengan Sagittarius A* pada 2031.
Momen tersebut menjadi kesempatan penting bagi para ilmuwan untuk mengamati kembali lintasan bintang dengan instrumen yang lebih canggih.
Dengan membandingkan beberapa lintasan orbit, ilmuwan dapat mencari perubahan kecil yang mungkin menunjukkan pengaruh rotasi lubang hitam terhadap ruang-waktu di sekitarnya.
Jika berhasil, penelitian tersebut dapat memberikan cara baru untuk mempelajari sifat Sagittarius A* yang selama ini sangat sulit diukur secara langsung.
Apa Hubungannya dengan Teori Einstein?
Einstein melalui teori relativitas umum menjelaskan bahwa gravitasi bukan sekadar gaya tarik-menarik, melainkan berkaitan dengan kelengkungan ruang dan waktu.
Objek dengan massa sangat besar dapat melengkungkan ruang-waktu di sekitarnya. Ketika objek tersebut juga berputar, ruang-waktu di dekatnya dapat ikut terseret.
Fenomena inilah yang ingin dipelajari lebih lanjut melalui S301.
Jika perubahan orbit S301 dapat diukur secara akurat, data tersebut dapat menjadi salah satu pengujian penting terhadap prediksi relativitas umum dalam kondisi gravitasi ekstrem.
Bintang S301 Sangat Redup dari Bumi
Ada fakta menarik lainnya tentang S301.
Meskipun berada di Galaksi Bima Sakti, bintang ini sangat sulit diamati secara langsung.
S301 diperkirakan sekitar 2 miliar kali lebih redup daripada Betelgeuse, salah satu bintang terang yang dikenal di langit malam.
Karena itu, penemuan dan pelacakan S301 membutuhkan instrumen astronomi berkemampuan tinggi.
Para astronom bahkan telah melacak pergerakannya selama beberapa tahun untuk mendapatkan gambaran mengenai orbitnya di sekitar Sagittarius A*.
Bukan Bintang Biasa
S301 bukan sekadar bintang yang memiliki kecepatan tinggi.
Bintang tersebut juga memberikan kesempatan langka bagi ilmuwan untuk mengamati hubungan antara sebuah bintang dan lubang hitam supermasif dari jarak yang sangat dekat.
Dengan mempelajari gerakannya, astronom dapat memperoleh informasi mengenai kondisi ruang-waktu di sekitar Sagittarius A*.
Penelitian ini juga memperlihatkan bahwa masih banyak fenomena ekstrem di pusat Galaksi Bima Sakti yang belum sepenuhnya dipahami.
Kesimpulan
Bintang S301 bergerak dengan kecepatan sekitar 25.000 kilometer per detik ketika mencapai titik terdekat dengan lubang hitam supermasif Sagittarius A*. Kecepatan itu sekitar 100.000 kali lebih cepat daripada pesawat komersial dan mencapai lebih dari 8 persen kecepatan cahaya.
S301 mengorbit Sagittarius A* dalam waktu sekitar 8,7 tahun dan pada titik terdekat hanya berjarak sekitar 12 kali jarak Bumi-Matahari.
Para ilmuwan menduga S301 dahulu merupakan bagian dari sistem bintang ganda yang kemudian terpecah akibat gravitasi lubang hitam.
Yang paling penting, orbit ekstrem S301 dapat membantu astronom mengukur putaran Sagittarius A* sekaligus menguji teori relativitas umum Einstein.
Pengamatan berikutnya pada 2031 diharapkan memberikan data yang lebih lengkap mengenai gerakan bintang tersebut dan sifat lubang hitam di pusat Galaksi Bima Sakti.
