Sagittarius A*

Sagittarius A* adalah lubang hitam supermasif di jantung Bima Sakti — titik diam tempat seluruh galaksi, termasuk Matahari kita, perlahan berputar mengelilinginya. Ia menampung massa sekitar 4.3 juta kali massa Matahari, namun semua itu dimampatkan ke dalam wilayah yang tidak lebih lebar daripada orbit Merkurius, sekitar 27,000 tahun cahaya jauhnya ke arah rasi Sagitarius.

Namanya (diucapkan 'Sagittarius A-star') tidak seperti nama planet mana pun: tanda bintang itu menandai sumber radio yang kompak dan cemerlang yang terkubur di dalam kompleks Sagittarius A yang lebih besar. Pada 2022, ia menjadi baru lubang hitam kedua yang pernah dipotret secara langsung, bergabung dengan raksasa di galaksi M87 — tetapi yang satu ini berada di halaman belakang kosmik kita sendiri.

Bukan sebuah tempat, melainkan sebuah batas

Sebuah lubang hitam tidak memiliki permukaan. Apa yang kita sebut 'ukurannya' adalah cakrawala peristiwa (event horizon) — batas satu arah tempat bahkan cahaya pun tidak dapat lolos. Untuk massa 4.3 juta Matahari, cakrawala itu memiliki jari-jari sekitar 12.7 juta km, kira-kira delapan belas kali lebar Matahari dan cukup kecil untuk muat dengan nyaman di dalam orbit Merkurius. Segala sesuatu di dalamnya tersembunyi dari kita selamanya.

Sagittarius A* adalah lubang hitam yang berotasi, atau lubang hitam Kerr. Pemodelan aliran akresi dan suar sinar-X-nya menunjukkan bahwa ia mungkin berputar cukup cepat — perkiraan berkumpul di kisaran sekitar 0.5 hingga 0.9 dari maksimum teoretis 1 — artinya ia menyeret jalinan ruang itu sendiri bersamanya, meski angka pastinya masih belum pasti. Ia tidak memiliki 'suhu' dalam arti biasa, tetapi plasma tipis yang berputar spiral masuk di sekitarnya dipanaskan hingga sekitar sepuluh miliar derajat, memancarkan cahaya yang membuat kita bisa melihatnya sama sekali.

Foto yang membutuhkan sebuah planet untuk menghasilkannya

Pada 12 Mei 2022, kolaborasi Event Horizon Telescope mengungkap citra langsung pertama Sagittarius A*: sebuah cincin jingga bercahaya berisi gas yang sangat panas yang melingkari bayangan pusat yang gelap. Bayangan itu hanya membentang 51.8 mikrodetik busur di langit — kolaborasi ini menyamakan tantangannya dengan menemukan sebuah donat di permukaan Bulan.

Tidak ada satu piringan antena pun yang dapat mengungkap sesuatu yang sekecil itu. Sebagai gantinya, delapan observatorium radio yang tersebar dari Gurun Atacama di Chili hingga Spanyol, Hawaii, Arizona, Meksiko, dan Kutub Selatan dihubungkan menjadi sebuah teleskop virtual seukuran seluruh Bumi, semuanya diarahkan ke pusat galaksi selama April 2017. Gas di sekitar Sgr A* melesat dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya dan menyelesaikan satu orbit hanya dalam hitungan menit, sehingga penampakannya berkedip bahkan saat data sedang dikumpulkan — salah satu alasan mengapa dibutuhkan lima tahun lebih lama untuk analisisnya dibandingkan citra M87 sebelumnya.

Bintang-bintang yang membocorkan keberadaannya

Jauh sebelum ada foto apa pun, lubang hitam ini telah mengungkap dirinya melalui gravitasi. Selama beberapa dekade, dua tim — dipimpin oleh Reinhard Genzel di Jerman dan Andrea Ghez di Amerika Serikat — menggunakan teleskop terbesar di dunia untuk melacak bintang-bintang individual yang melesat mengelilingi sebuah titik tak terlihat di pusat galaksi. Satu bintang, dikatalogkan sebagai S2, melesat mengelilingi Sgr A* dalam orbit ketat 16 tahun, dan pada Mei 2018 berayun hingga sekitar 18 miliar km darinya dengan kecepatan mendekati tiga persen kecepatan cahaya.

Cahaya bintang itu terentang menuju panjang gelombang yang lebih merah saat ia mendaki keluar dari gravitasi lubang hitam — sebuah pergeseran merah gravitasi tepat seperti yang diprediksi relativitas umum Einstein. Orbit-orbit bintang yang berlangsung selama beberapa dekade ini memastikan massanya hingga ketelitian sebagian kecil persen dan memberikan Genzel dan Ghez bagian dari Hadiah Nobel Fisika 2020, bersama Roger Penrose.

Monster yang mengejutkan tenangnya

Untuk ukurannya, Sagittarius A* sangat tenang secara mengejutkan. Ia tidak mencabik-cabik bintang atau melontarkan radiasi berskala kuasar; ia hanya menelan sekitar seperseratus ribu massa Matahari berupa material setiap tahun, dan sebagian besar dari itu bahkan dilontarkan kembali keluar sebelum sempat jatuh masuk. Dibandingkan dengan lubang hitam yang aktif memakan di galaksi-galaksi jauh, lubang hitam kita sendiri praktis dorman.

Namun, ia tidak sepenuhnya diam. Teleskop antariksa seperti Chandra dan NuSTAR milik NASA secara teratur menangkapnya menyala dalam sinar-X — kilatan singkat yang diduga berasal dari aktivitas magnetik dalam gas yang jatuh masuk. Ada juga isyarat dalam gema cahaya purba bahwa Sgr A* jauh lebih aktif sekitar dua abad lalu.

Dari kedipan radio menjadi jangkar galaksi

Sgr A* ditemukan pada 13 dan 15 Februari 1974 oleh Bruce Balick dan Robert Brown, yang mendeteksi sebuah sumber radio yang tidak biasa kompaknya di pusat galaksi menggunakan interferometer tautan radio di Green Bank. Brown kemudian menciptakan namanya — menambahkan tanda bintang untuk menandakan bahwa sumber itu 'tereksitasi' (exciting), dengan analogi terhadap notasi untuk atom tereksitasi — dan nama itu pun melekat.

Titik radio yang samar itu kini dipahami sebagai penanda jangkar gravitasi Bima Sakti: sebuah pusat tempat beberapa ratus miliar bintang mengorbit, termasuk Matahari kita di antaranya, membutuhkan waktu sekitar 230 juta tahun untuk menyelesaikan satu putaran.

Mengapa Anda tidak dapat melihatnya

Berbeda dengan planet atau komet, Sagittarius A* mustahil ditemukan dengan mata. Ia berada di balik awan tebal debu antarbintang yang memblokir hampir seluruh cahaya tampak, itulah sebabnya ia ditemukan dalam gelombang radio dan kini dipelajari dalam radio, inframerah, dan sinar-X, bukan pita optik. Yang dapat Anda lakukan adalah melihat ke arah rasi Sagitarius, rendah di langit musim panas dari belahan bumi utara, dan mengetahui bahwa awan bintang Bima Sakti yang paling padat di sana menyembunyikan, tepat di pusatnya, sebuah bayangan bermassa empat juta Matahari yang membutuhkan teleskop seukuran planet untuk memotretnya.