Di pusat Bima Sakti terdapat lubang hitam supermasif yang dikenal para astronom dengan sebutan Sgr A*. Objek ini ditemukan pada tahun 1970-an, namun untuk waktu yang lama objek tersebut hanyalah sebuah titik di peta langit: massa maupun ukurannya tidak dapat diukur secara langsung. Semua yang kita ketahui tentang Sgr A* diperoleh secara tidak langsung — melalui pergerakan bintang-bintang yang mengorbit di sekitarnya. Berdasarkan data tersebut, massa lubang hitam ini mendekati 10^37 kilogram, menjadikannya raksasa sejati bahkan menurut standar galaksi. Gambaran langsung baru berhasil diperoleh dalam beberapa tahun terakhir, dan kini para ilmuwan memiliki kesempatan untuk mempelajari objek ini jauh lebih detail daripada sebelumnya.
Bintang S301: Pemecah Rekor di Antara Orbit
Untuk mengamati wilayah di sekitar Sgr A*, digunakan instrumen GRAVITY yang dipasang pada Very Large Telescope milik European Southern Observatory. Perangkat ini menggabungkan cahaya dari empat cermin menjadi satu sistem, memberikan resolusi yang sebanding dengan kemampuan teleskop hipotetis berdiameter 130 meter. GRAVITY-lah yang memungkinkan tim astronom melacak pergerakan bintang-bintang di dekat cakrawala peristiwa lubang hitam sejak tahun 2017. Pada tahun 2023, pengamatan membawa hasil yang tak terduga: ditemukan sebuah bintang yang diberi nama S301, yang berperilaku sangat berbeda dari bintang-bintang lainnya.
Orbit S301 ternyata sangat memanjang. Periode orbitnya hanya 8,7 tahun — lebih cepat tiga tahun dibandingkan bintang mana pun yang dikenal di wilayah ini. Eksentrisitas orbit, yaitu tingkat penyimpangannya dari lingkaran, adalah 0,9832. Sebagai perbandingan, bahkan Pluto yang dianggap juara dalam hal keelipisan di antara planet-planet tata surya, hanya memiliki nilai 0,25. Pada dasarnya, orbit S301 begitu dekat dengan parabola sehingga bintang ini benar-benar berada di ambang lepas dari cengkeraman gravitasi lubang hitam.
Pada titik pendekatan terdekat, yang oleh para astronom disebut periastron, S301 berakselerasi hingga kecepatan sekitar 25.000 kilometer per detik — lebih dari delapan persen kecepatan cahaya. Jarak ke lubang hitam pada saat itu menyusut hingga sekitar 11 satuan astronomi, hanya sedikit lebih jauh dari jarak Matahari ke Saturnus. Menurut para peneliti, S301 melintas sepuluh kali lebih dekat ke Sgr A* dibandingkan objek lain yang kita kenal. Bintang ini hampir satu setengah kali lebih besar dari Matahari, dan jika ia lebih masif, gravitasi lubang hitam kemungkinan besar akan mencabik-cabiknya. Fakta bahwa S301 tetap utuh menunjukkan bahwa kita menyaksikan kasus langka di mana alam seolah-olah secara khusus memilih parameter yang memungkinkan bintang ini bertahan hidup.
Asal-usul S301 kemungkinan juga tidak biasa. Para astronom menduga bahwa bintang ini pernah menjadi bagian dari sistem biner yang mendekat terlalu dekat ke Sgr A*. Medan gravitasi kuat lubang hitam dapat menghancurkan pasangan tersebut, melemparkan pendamping S301 menjauh, dan mengirim bintang itu sendiri ke orbit baru yang jauh lebih ketat. Penjelasan ini sesuai dengan dinamika yang teramati dan membantu kita memahami bagaimana lintasan ekstrem semacam itu terbentuk di pusat galaksi.
Apa yang Akan Diceritakan Orbit S301 tentang Rotasi Sgr A*
Orbit yang begitu ketat itu sendiri sudah merupakan sensasi ilmiah, tetapi nilai utama S301 adalah ia memberi kesempatan untuk mengukur sesuatu yang sebelumnya tidak terjangkau: spin lubang hitam. Menurut teori relativitas umum, objek masif yang berputar ikut menyeret ruang-waktu di sekitarnya. Bagi lubang hitam, hal ini terwujud dalam bentuk orbit benda apa pun yang melintas cukup dekat yang secara bertahap berputar — yang disebut presesi. Besarnya efek ini secara langsung bergantung pada seberapa cepat lubang hitam berputar.
Masalahnya adalah presesi menurun drastis seiring jarak: ia berkurang sebanding dengan pangkat tiga jari-jari orbit. Bagi sebagian besar bintang yang dikenal di sekitar Sgr A*, ini berarti pergeseran periastron yang signifikan baru akan terakumulasi setelah ribuan tahun pengamatan berkelanjutan. S301 berada begitu dekat sehingga efek presesi seharusnya sudah dapat diukur dalam sepuluh tahun. Menurut perkiraan para peneliti, instrumen yang ada saat ini pun mampu melacak orbit bintang ini dengan akurasi yang cukup untuk memperkirakan spin Sgr A*.
Jika pengamatan mengonfirmasi prediksi teori, ini akan menjadi langkah terpenting dalam memahami tidak hanya Sgr A*, tetapi juga fisika lubang hitam secara keseluruhan. Peningkatan lebih lanjut dalam resolusi teleskop atau akumulasi rangkaian data yang lebih panjang akan memungkinkan para ilmuwan melangkah lebih jauh — untuk menguji apakah lubang hitam ini merupakan objek yang bulat sempurna, atau apakah medan gravitasinya memiliki karakteristik tambahan selain massa dan spin. Pengujian semacam itu akan membuka tingkat presisi baru dalam penelitian objek-objek paling ekstrem di alam semesta dan, mungkin, membawa kita lebih dekat pada jawaban tentang bagaimana ruang-waktu bekerja dalam kondisi yang ekstrem.
Saat ini, S301 tetap menjadi objek yang unik — satu-satunya bintang yang dikenal yang mampu memberi tahu kita tentang rotasi Sgr A* tanpa trik teknis tambahan. Yang tersisa hanyalah dengan sabar mengamatinya, dan dalam sepuluh tahun ke depan, kita mungkin akan mendapatkan salah satu potret lubang hitam paling akurat yang berada di pusat Galaksi kita.
