Para astronom menemukan bintang tercepat di galaksi kita, Bimasakti. Bintang yang dikenal dengan nama S301 itu mengorbit lubang hitam supermasif di pusat galaksi, Sagitarius A*, dari jarak yang sangat dekat, dan melesat dengan kecepatan yang sulit dibayangkan: 25.000 kilometer per detik.

Kecepatan itu setara dengan lebih dari delapan persen kecepatan cahaya. Sebagai perbandingan, S301 bergerak 10.000 kali lebih cepat daripada pesawat komersial. Dengan kecepatan seperti itu, perjalanan dari Bumi ke Bulan hanya membutuhkan waktu sekitar 15 detik.

Namun kecepatan bukanlah satu-satunya hal yang membuat S301 menarik. Bintang ini menjadi satu-satunya bintang yang saat ini dapat digunakan para astronom untuk mengukur rotasi lubang hitam Sagitarius A*. Selama beberapa dekade, para astronom telah melacak bintang-bintang di kawasan pusat galaksi untuk memahami sifat dasar ruang-waktu di lingkungan ekstrem sekitar lubang hitam supermasif.

Bintang-bintang itu dikenal sebagai kelompok bintang S, yakni bintang-bintang muda dan panas dari kelas spektrum B yang mengelilingi pusat galaksi dengan kecepatan tinggi. Umumnya, bintang-bintang S memiliki massa antara 8 hingga 20 kali massa Matahari dan berusia kurang dari 15 juta tahun. S301 justru berbeda: massanya hanya sekitar 1,5 kali massa Matahari.

Orbit bintang-bintang S memperlihatkan keanehan akibat pengaruh gravitasi Sagitarius A* yang sangat kuat, antara lain orbit yang sangat lonjong dan presesi yang terjadi saat bintang berada dekat dengan lubang hitam. Bintang S2, salah satu bintang di kawasan pusat Bimasakti, mengorbit Sagitarius A* setiap 16 tahun dari jarak 970 satuan astronomi atau sekitar 18 miliar kilometer. Dari S2, para astronom telah membuktikan prediksi relativitas umum tentang pergeseran merah gravitasi dan presesi Schwarzschild, yakni pergeseran orbit akibat kelengkungan ruang-waktu di sekitar lubang hitam, yang pada S2 besarnya 12 menit busur atau 0,2 derajat.

Pada S301, efek yang sama terjadi dalam skala yang jauh lebih besar. Karena jaraknya yang sangat dekat dengan Sagitarius A*, pergeseran orbitnya mencapai 1,9 derajat setiap kali mengelilingi lubang hitam. Satu putaran penuh pergeseran ini baru tercapai dalam 1.630 tahun.

Yang paling istimewa, S301 bisa merasakan efek rotasi lubang hitam itu sendiri. Menurut teori relativitas umum Einstein, lubang hitam yang berotasi dapat menyeret ruang-waktu dan memelintirnya, sehingga memengaruhi orbit bintang di sekelilingnya. Fenomena ini dikenal sebagai efek kerangka terseret atau efek Lense-Thirring. Analoginya mirip seperti memutar sendok dalam cairan kental hingga cairannya ikut terseret, meski analogi itu tidak sepenuhnya tepat karena ruang-waktu bukanlah fluida.

Pada S301, efek kerangka terseret ini sangat kecil, hanya 0,11 derajat setiap kali mengorbit lubang hitam. Artinya, satu putaran penuh kerangka terseret baru tercapai dalam sekitar 58.000 tahun. Nilainya memang kecil, tetapi bukan tanpa arti: jarak S301 yang sangat dekat dengan Sagitarius A* menjadi keuntungan tersendiri dalam pengukuran rotasi lubang hitam supermasif tersebut.

Yang diamati bukanlah Sagitarius A* yang berotasi secara langsung, melainkan bagaimana ruang-waktu di sekitarnya merespons rotasi tersebut. Di sinilah S301 berperan penting, karena bintang ini ikut terseret dalam ruang-waktu yang terseret itu. Tanpa S301, para astronom membutuhkan waktu beberapa dekade untuk mengukur pergerakan bintang-bintang lain hingga mendekati pengukuran putaran lubang hitam.

Selama sepuluh tahun ke depan, pengamatan akan dilakukan dengan instrumen GRAVITY+ dan MICADO yang akan dipasang pada Extremely Large Telescope. Tujuannya adalah mengamati jejak orbit S301 saat bintang ini melintas dekat dengan Sagitarius A* pada tahun 2031, dan dari pengamatan selama satu dekade itulah rotasi lubang hitam di pusat galaksi kita akan diukur.

Apa poin penting dari berita ini?

• Para astronom menemukan bintang S301, bintang tercepat di Bimasakti, yang mengorbit lubang hitam Sagitarius A*.
• S301 melesat dengan kecepatan 25.000 kilometer per detik, atau lebih dari delapan persen kecepatan cahaya.
• Dengan kecepatan itu, perjalanan dari Bumi ke Bulan hanya membutuhkan waktu sekitar 15 detik.
• Berbeda dari bintang S lainnya, massa S301 hanya sekitar 1,5 kali massa Matahari.
• Pergeseran orbit S301 mencapai 1,9 derajat setiap kali mengelilingi lubang hitam, jauh lebih besar daripada S2.
• S301 menjadi satu-satunya bintang yang saat ini dapat digunakan untuk mengukur rotasi lubang hitam Sagitarius A*.