Para astronom, untuk pertama kalinya, secara langsung mengamati sebuah bintang masif yang runtuh ke dalam lubang hitam tanpa ledakan supernova – sebuah fenomena yang telah lama dihipotesiskan kini dikonfirmasi melalui data arsip dari misi NEOWISE NASA dan pengamatan lanjutan. Penemuan ini menantang asumsi sebelumnya tentang kematian bintang-bintang super raksasa yang tak terelakkan dan memberikan wawasan penting mengenai pembentukan lubang hitam.
Bintang yang Hilang: M31-2014-DS1
Bintang tersebut, diberi nama M31-2014-DS1, terletak di dekat galaksi Andromeda. Antara tahun 2017 dan 2022, ia mengalami peredupan yang dramatis dan berkelanjutan, memudar sebanyak 10.000 kali lipat dalam cahaya tampak dan 10 kali lipat dalam total emisi. Berbeda dengan supernova pada umumnya, yang berkobar terang sebelum memudar, bintang ini menghilang begitu saja dari pandangan. Pengamatan selanjutnya dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble dan observatorium di darat hanya menunjukkan sisa-sisa berwarna merah samar, diselimuti debu – sebuah gema dari kecemerlangan sebelumnya.
Hal ini penting karena menunjukkan bahwa tidak semua bintang masif mengakhiri hidupnya melalui ledakan spektakuler. Sebaliknya, ada beberapa bintang yang langsung jatuh ke dalam lubang hitam, sebuah proses yang sebelumnya telah diteorikan namun jarang diamati.
Supernova yang Gagal dan Peran Konveksi
Tim peneliti yang dipimpin oleh Kishalay De di Universitas Columbia mengidentifikasi bintang lain, NGC 6946-BH1, yang menunjukkan pola serupa. Hal ini menghasilkan pemahaman penting: lapisan luar bintang tidak langsung jatuh ke dalam. Sebaliknya, konveksi – pergerakan gas panas dan dingin di dalam bintang – memainkan peran penting.
Keruntuhan inti tidak memicu supernova karena konveksi internal bintang mencegah lapisan luarnya langsung meledak. Gas-gas yang bergerak cepat membentuk piringan berputar di sekitar lubang hitam yang baru lahir, yang secara perlahan mengumpulkan material selama beberapa dekade, bukan berbulan-bulan. Proses ini menciptakan kecerahan inframerah yang dapat diamati akibat pembentukan debu, yang bertahan lama setelah bintang menghilang.
Implikasi terhadap Pembentukan Lubang Hitam
Penemuan ini memiliki implikasi yang lebih luas untuk memahami evolusi bintang dan demografi lubang hitam. Temuan ini menunjukkan bahwa nasib bintang masif tidak dapat ditentukan sebelumnya. Bintang dengan massa serupa dapat meledak sebagai supernova atau langsung runtuh menjadi lubang hitam, bergantung pada dinamika internal kompleks yang melibatkan gravitasi, tekanan gas, dan gelombang kejut.
“Pudarnya bintang ini secara dramatis dan berkelanjutan sangat tidak biasa, dan menunjukkan bahwa supernova gagal terjadi, sehingga menyebabkan runtuhnya inti bintang langsung ke dalam lubang hitam,” kata Dr. De. Laju akresi yang lebih lambat yang disebabkan oleh material konvektif juga berarti bahwa lubang hitam yang dihasilkan mungkin dapat terdeteksi dalam jangka waktu lebih lama dari perkiraan sebelumnya.
Temuan ini, yang diterbitkan dalam jurnal Science, mewakili langkah maju yang penting dalam pemahaman kita tentang bagaimana lubang hitam terbentuk. Dengan mengamati proses ini secara langsung, para astronom dapat menyempurnakan model mereka dan memprediksi dengan lebih baik populasi lubang hitam bermassa bintang di galaksi di luar galaksi kita.
Studi ini menyoroti bahwa alam semesta jauh lebih beragam dari yang diyakini sebelumnya – bahkan kematian bintang pun bisa di luar dugaan.
