Misteri Lubang Hitam Akhirnya Terungkap Pakai Teleskop Jame Webb

Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah menemukan lubang hitam supermasif yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan dalam teori di galaksi awal alam semesta.

Lubang hitam ini memiliki massa yang 10 hingga 100 kali lebih besar dibandingkan dengan total massa bintang di galaksi tempat mereka berada.

Menurut laporan dari Live Science pada Selasa (4/2), umumnya lubang hitam supermasif memiliki massa sekitar 0,01 persen dari total massa bintang di galaksi inangnya.

Dengan kata lain, untuk setiap 10.000 massa bintang, terdapat sekitar satu massa bintang yang berada dalam lubang hitam supermasif di pusat galaksinya.

Namun, para peneliti menemukan bahwa beberapa galaksi awal yang diamati oleh JWST memiliki lubang hitam supermasif dengan massa yang mencapai 10 persen dari total massa bintang di galaksi tersebut.

Meskipun penelitian ini masih dalam tahap awal dan belum dipublikasikan dalam jurnal ilmiah yang telah melalui proses peer-review, hasilnya sudah diposting di arXiv untuk dibahas lebih lanjut oleh komunitas astronomi.

Dalam penelitian terbaru ini, para ilmuwan menemukan bahwa setiap 10.000 massa matahari dalam bentuk bintang, terdapat 1.000 massa matahari dalam lubang hitam supermasif, yang berarti 1.000 kali lebih besar dari perkiraan sebelumnya.

Temuan ini dapat menjadi kunci untuk memahami bagaimana lubang hitam supermasif dengan massa jutaan atau bahkan miliaran kali massa matahari dapat tumbuh dengan cepat di awal alam semesta.

Jika lubang hitam memang berkembang lebih cepat dalam lingkungan awal yang kaya gas dan debu, hal ini dapat mengubah pemahaman kita tentang evolusi galaksi.

Sejak JWST mulai mengirimkan data pada tahun 2022, teleskop ini telah memberikan kontribusi besar dalam membantu astronom memahami lebih dalam tentang alam semesta awal.

Salah satu penemuan yang menarik adalah galaksi kecil berwarna merah yang dikenal dengan sebutan "titik merah kecil" atau "little red dots".

Galaksi ini terbentuk hanya 1,5 miliar tahun setelah peristiwa Big Bang. Warna merah yang dimiliki galaksi ini diduga berasal dari cakram akresi yang mengelilingi lubang hitam supermasif yang aktif menghisap materi.

Proses ini menghasilkan sejumlah besar energi elektromagnetik dari inti galaksi yang dikenal sebagai Active Galactic Nucleus (AGN). Para astronom masih berusaha memahami lebih dalam tentang karakteristik galaksi ini.

Salah satu hal yang membingungkan adalah tingkat kecerahan dalam spektrum inframerah yang tinggi, namun emisi sinar-X yang lemah. Umumnya, AGN memancarkan banyak sinar-X, tetapi galaksi "titik merah kecil" menunjukkan karakteristik yang tidak biasa.

Untuk melakukan penyelidikan lebih lanjut, para peneliti memanfaatkan data dari survei "All the Little Things (ALT)" yang dilakukan pada tahun kedua JWST untuk menyusun peta tiga dimensi distribusi galaksi di area tertentu di langit.

Dari penelitian tersebut, mereka berhasil menemukan tujuh galaksi 'titik merah kecil' yang teramat jauh. Cahaya dari galaksi-galaksi ini telah menempuh jarak sekitar 12,5 miliar tahun untuk sampai kepada kita.

Salah satu penjelasan yang mungkin adalah bahwa lingkungan yang kaya gas di alam semesta awal memungkinkan lubang hitam supermasif berkembang jauh lebih cepat dibandingkan dengan saat ini.

Tingginya kepadatan gas memungkinkan terjadinya tabrakan antara bintang dan lubang hitam kecil secara berulang, yang pada akhirnya membentuk lubang hitam supermasif.

Jika teori ini terbukti benar, maka pembentukan bintang dan lubang hitam supermasif saling berhubungan. Pada awalnya, lubang hitam tumbuh lebih cepat, namun akhirnya pembentukan bintang akan menyusul, menghasilkan rasio massa 1:100 yang kita amati di alam semesta saat ini.

Untuk mengonfirmasi temuan ini, astronom berencana mencari lebih banyak galaksi "titik merah kecil" dan memastikan bahwa hasil yang mereka peroleh bukan disebabkan oleh kesalahan pengukuran atau bias dalam pemilihan data.