Akhirnya! Untuk pertama kalinya, keberadaan lubang hitam yang sendirian melanglang buana di alam semesta berhasil dikonfirmasi.

Setelah sekian lama jadi perdebatan, analisis terbaru akhirnya mengungkap identitas objek gelap ini. Ternyata, lubang hitam ini punya massa sekitar 7,15 kali massa Matahari, jaraknya sekitar 4.958 tahun cahaya dari kita, dan meluncur di angkasa dengan kecepatan sekitar 51 kilometer (32 mil) per detik.

Tapi yang bikin spesial, ini adalah satu-satunya lubang hitam soliter yang terverifikasi dan ditemukan berkeliaran di alam semesta. Biasanya, lubang hitam sekelas ini punya “teman”. Di galaksi kita sih, temannya kebanyakan bintang. Nah, goyangan aneh dari bintang-bintang yang jauh lebih terlihat itulah yang jadi petunjuk keberadaan lubang hitam.

Di luar sana, pasangan lubang hitam juga terdeteksi lewat gelombang gravitasi yang mereka pancarkan saat saling mengorbit dan bergabung.

Karena nggak punya teman, lubang hitam yang satu ini menampakkan diri dengan cara lain, namanya lensa mikro gravitasi (gravitational microlensing). Intinya, gaya gravitasi lubang hitam yang super kuat ini membengkokkan cahaya dari bintang di belakangnya, bikin cahaya itu jadi lebih terang dan posisi bintangnya di langit kelihatan berubah sementara.

Massa lensa yang dihitung, ditambah fakta bahwa objek ini nggak memancarkan cahaya sendiri, mengindikasikan bahwa ini adalah lubang hitam. Tapi, perjalanannya untuk diidentifikasi nggak semulus kedengarannya.

Objek ini pertama kali muncul di data pada tahun 2011, dari dua survei berbeda yang memang mencari kejadian semacam ini: Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) dan Microlensing Observations in Astrophysics (MOA).

Teleskop Angkasa Hubble kemudian melakukan delapan pengamatan selama enam tahun untuk menentukan seberapa parah cahaya bintang itu terdistorsi. Data fotometri dikumpulkan dari 16 teleskop berbeda, dan pengamatan spektroskopi diambil saat puncaknya cahaya bintang itu terang.

Secara keseluruhan, data ini mengarah pada kesimpulan bahwa ini adalah lubang hitam soliter dengan massa sekitar 7,1 massa Matahari, berjarak sekitar 5.153 tahun cahaya.

Tapi, analisis kedua yang dilakukan pada tahun 2022, menggunakan lebih banyak data Hubble, menghasilkan kesimpulan yang berbeda. Tim ini memperkirakan massa objek ini berkisar antara 1,6 hingga 4,4 massa Matahari. Karena massa segitu umumnya terlalu kecil untuk jadi lubang hitam, mereka mengusulkan bintang neutron sebagai kandidat yang lebih mungkin.

Namun, serangkaian studi lanjutan, termasuk dari tim yang awalnya mengira ini bintang neutron, lebih mendukung penjelasan bahwa ini adalah lubang hitam.

Nah, analisis terbaru, yang melibatkan banyak ilmuwan dari studi awal, secara gamblang mengkonfirmasi identitas lubang hitam ini. Analisis ini mencakup tiga pengamatan tambahan dari Hubble, memperpanjang jangka waktu pengamatan menjadi 11 tahun, serta data OGLE yang diperbarui.

“Analisis kami yang direvisi, dengan tambahan pengamatan Hubble dan fotometri yang diperbarui, menghasilkan hasil yang lebih akurat tetapi konsisten dengan pengukuran kami sebelumnya dan kesimpulan kami bahwa lensa tersebut adalah lubang hitam bermassa bintang,” tulis tim tersebut dalam artikel baru.

Salah satu tantangan terbesar saat mengamati lensa ini adalah cahaya dari bintang di belakangnya tertutupi oleh bintang tetangga yang sangat terang. Para ilmuwan harus dengan sangat hati-hati mengurangi cahaya itu untuk setiap pengamatan, serta memperhitungkan variasi yang disebabkan oleh lingkungan termal yang berbeda di setiap orbit Hubble.

Tim ini juga mencari tanda-tanda adanya teman atau pendamping, dan menemukan bahwa tidak ada objek yang lebih besar dari 0,2 massa Matahari dalam jarak setidaknya 2.000 kali jarak Bumi ke Matahari.

Ini mungkin lubang hitam pertama yang dikonfirmasi sendirian, tapi bukan berarti cuma ada satu. Alam semesta seharusnya penuh dengan objek “nakal” yang nggak terlihat ini. Cuma, sangat jarang ada yang menampakkan diri kepada kita.

Penelitian ini diterbitkan di The Astrophysical Journal.