40 JUTA LUBANG HITAM BERKELANA DI GALAKSI KITA

Saat bintang masif mati, ia bisa runtuh menjadi lubang hitam. Detektor gelombang gravitasi telah menangkap ratusan lubang hitam yang bergabung di tempat yang sangat jauh. Namun di Bima Sakti kita sendiri, baru sekitar dua lusin lubang hitam bintang yang diketahui — hampir semuanya berpasangan, dengan bintang pendamping yang membongkar keberadaannya.

Menurut teori, seharusnya ada sekitar seratus juta. Sebagian besar akan terisolasi: sendirian, gelap, tanpa apa pun yang mengungkapnya. Baru satu yang terkonfirmasi sejauh ini, OGLE-2011-BLG-0462, sekitar 7 kali massa Matahari, terdeteksi karena sempat memperbesar cahaya sebuah bintang di belakangnya — efek yang disebut pelensaan mikro gravitasi.

Menyimulasikan bintang-bintang satu galaksi

Jian-Guo He, Yong Shao, dan rekan-rekan di Universitas Nanjing membangun POPKIN, kode Python baru. Kode ini melacak bintang tunggal dan pasangan bintang dari lahir hingga mati — perpindahan massa, penggabungan, ledakan supernova — dalam model pembentukan bintang dan sejarah kimia Bima Sakti selama 12 miliar tahun. Lalu kode ini melacak setiap lubang hitam yang terbentuk di sepanjang orbitnya melintasi Galaksi hingga hari ini.

Mereka menjalankan sepuluh versi model, dengan mengubah fisika yang paling tidak pasti: bagaimana bintang meledak, dan bagaimana pasangan bintang bertukar massa.

Sensusnya

Dalam model acuan mereka:

• Bima Sakti menampung sekitar 40 juta lubang hitam terisolasi (resep supernova lain menghasilkan 100 hingga 200 juta).
• Sekitar 80.000 berada dalam jarak 1 kiloparsec dari Matahari — kira-kira 3.300 tahun cahaya.
• Massa rata-ratanya sekitar 11 kali massa Matahari. Massanya berkumpul di sekitar 9 dan 20 massa Matahari, dengan celah mencolok antara 13 dan 17.
• Sebagian besar berada dekat bidang Galaksi. Hampir separuhnya berasal dari cakram tebal Bima Sakti yang tua.
• Asal yang paling umum: pasangan bintang yang tercerai-berai oleh supernova (sekitar 48%).
• Lebih dari dua pertiga lahir tanpa “tendangan”. Mereka mengikuti orbit yang tenang dan hampir melingkar. Yang mendapat tendangan saat lahir melaju jauh lebih cepat, sering kali 100 hingga 200 km/s.

Prediksi massa lubang hitam terisolasi: dua puncak di sekitar 9 dan 20 massa Matahari, dan celah antara 13 dan 17. — Gambar 13, He dkk. (2026), arXiv:2609.29211.

Di mana mereka akan tampak di langit: terkonsentrasi ke arah bidang dan pusat Bima Sakti. — Gambar 15, He dkk. (2026), arXiv:2609.29211.

Cara menemukannya

• Sinar-X. Lubang hitam yang bergerak perlahan melalui gas antarbintang menelan sebagian gas itu dan berpendar. Model memprediksi sekitar 5.000 sumber semacam itu di atas ambang kecerlangan tertentu di seluruh Galaksi, sekitar 100 dalam jarak 1 kiloparsec — angka yang optimistis, sangat bergantung pada seberapa efisien gas yang ditelan itu memancarkan cahaya.
• Pelensaan mikro. Peristiwa perbesaran yang berlangsung lama adalah petunjuk terbaik. Untuk survei pusat Galaksi oleh teleskop antariksa Roman di masa depan, model memprediksi sekitar 360 peristiwa dalam lima tahun — batas atas, sebelum efek seleksi di dunia nyata.

Model ini juga memberi dugaan tentang satu-satunya lubang hitam penyendiri yang diketahui: geraknya paling cocok dengan lubang hitam yang lahir di cakram tipis dan mendapat tendangan saat lahir, meskipun asal lain tidak tertutup kemungkinannya.

Mengapa angkanya berbeda-beda

Jumlah totalnya terutama bergantung pada bagaimana bintang meledak, yang masih belum pasti. Justru di situlah intinya: peristiwa pelensaan mikro yang panjang menyimpan sidik jari fisika ini, seperti celah dalam massa. Menghitung lubang hitam penyendiri dapat mengungkap bagaimana bintang masif mati.