Selama beberapa dekade, para ilmuwan percaya bahwa lubang hitam supermasif, Sagitarius A, berada di jantung Bima Sakti, bertanggung jawab atas orbit cepat bintang-bintang di dekatnya. Namun, penelitian baru menunjukkan alternatif: inti super padat yang terdiri dari materi gelap fermionik * dapat menjelaskan pergerakan bintang yang sama, sehingga berpotensi membentuk kembali pemahaman kita tentang pusat galaksi.
Alternatif Lubang Hitam
Penelitian yang dipimpin oleh Dr. Valentina Crespi dari Institut Astrofisika La Plata ini mengusulkan bahwa alih-alih lubang hitam, struktur kosmik unik yang dibentuk oleh materi gelap fermionik yang memiliki gravitasi sendiri dapat meniru efek gravitasi yang terlihat di pusat Bima Sakti. Ini berarti orbit berkecepatan tinggi dari bintang S – bintang yang mengelilingi Sagitarius A* dengan kecepatan ribuan kilometer per detik – dapat dijelaskan tanpa menimbulkan singularitas.
Model tersebut menunjukkan bahwa inti materi gelap ini akan sangat kompak dan masif, sehingga menghasilkan tarikan gravitasi yang tidak dapat dibedakan dengan lubang hitam. Ini bukan sekedar spekulasi; Perhitungan tim juga memperhitungkan orbit benda-benda yang diselimuti debu yang dikenal sebagai G-sources, yang juga berkumpul di dekat pusat galaksi.
Skala Penghubung: Dari Inti Galaksi ke Lingkaran Luar
Yang membedakan penelitian ini adalah kemampuannya untuk menghubungkan pengamatan pada skala yang sangat berbeda. Data terbaru dari misi Gaia DR3 Badan Antariksa Eropa memetakan lingkaran luar Bima Sakti, mengungkapkan adanya perlambatan dalam kurva rotasinya (penurunan Keplerian). Model materi gelap fermionik tim secara akurat mereproduksi perilaku ini, tidak seperti model materi gelap tradisional.
Hal ini penting karena lingkaran cahaya materi gelap konvensional diperkirakan tersebar dalam ekor yang sangat panjang. Namun, materi gelap fermionik membentuk struktur yang lebih rapat, menghasilkan lingkaran cahaya yang lebih padat, yang sejalan dengan pengamatan.
“Ini adalah pertama kalinya model materi gelap berhasil menjembatani skala yang sangat berbeda dan berbagai orbit objek, termasuk kurva rotasi modern dan data bintang pusat,” kata Dr. Carlos Argüelles, salah satu penulis studi tersebut.
Konsisten dengan Citra Lubang Hitam?
Implikasinya tidak berhenti pada mekanika orbital. Tim menemukan bahwa model inti materi gelap mereka bahkan dapat menjelaskan “bayangan” yang digambarkan oleh Event Horizon Telescope (EHT) untuk Sagitarius A*. Inti materi gelap yang padat membelokkan cahaya dengan sangat kuat sehingga bisa meniru wilayah tengah gelap yang dikelilingi cincin terang, seperti gambar lubang hitam EHT.
Pengujian dan Implikasinya di Masa Depan
Meskipun data saat ini tidak dapat secara pasti mengesampingkan adanya lubang hitam, model materi gelap memberikan kerangka terpadu untuk pusat galaksi, yang memperhitungkan orbit bintang dan bayangan yang diamati. Pengamatan di masa depan dari instrumen seperti interferometer GRAVITY akan sangat penting untuk menguji prediksi ini.
Secara khusus, para ilmuwan akan mencari cincin foton—fitur utama lubang hitam yang tidak akan ada di sekitar inti materi gelap yang diusulkan. Jika dikonfirmasi, penemuan ini akan mengubah pemahaman kita tentang kekuatan yang mengatur pusat galaksi dan sifat materi gelap itu sendiri.
Studi ini dipublikasikan di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
