Penemuan Lubang Hitam dengan Massa Satu Miliar Kali Matahari Buat Bingung Para Peneliti

SEBUAH lubang hitam dari masa Cosmic Dawn telah ditemukan di pusat galaksi yang disebut J1120+0641. Lubang hitam ini memiliki massa lebih dari satu miliar Matahari. Besarnya lubang hitam ini memunculkan misteri bagi para peneliti.

Penemuan ini menimbulkan pertanyaan karena J1120+0641 terbentuk kurang dari 770 juta tahun setelah Big Bang, sehingga sulit dengan jelas mengetahui bagaimana lubang hitam tersebut memiliki waktu untuk mendapatkan massa yang begitu besar.

Keberadaan J1120+0641 yang dipenuhi lubang hitam telah diketahui selama lebih dari satu dekade dan para ilmuwan memiliki gagasan tentang bagaimana ini bisa terjadi. Namun, pengamatan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA telah mementahkan salah satu gagasan tersebut.

Berdasarkan semua pengukuran yang dilakukan, J1120+0641 tampak “sangat normal” sehingga membuka kemungkinan penjelasan yang lebih rumit tentang pertambahan massa dari lubang hitam tersebut.

Penemuan J1120+0641 diumumkan pada 2011, dan selama beberapa tahun galaksi ini tetap menjadi galaksi quasar terjauh yang diketahui, yang sebenarnya itu sudah cukup lama.Galaksi ini masih menjadi sebuah anomali terkait ukurannya yang masih belum jelas.

Galaksi quasar adalah galaksi yang memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya yang menghasilkan energi dengan kecepatan yang luar biasa. Galaksi ini dikelilingi oleh awan gas dan debu yang sangat besar, yang diserapnya secepat mungkin. Gesekan dan gravitasi di sekitar lubang hitam memanaskan material tersebut dan menyebabkannya bersinar dengan terang.

Namun, kecepatan lubang hitam untuk menyerap material di sekitarnya tidaklah terbatas. Kecepatan stabil maksimum ditentukan oleh batas Eddington, dimana material yang dipanaskan akan bersinar terang sehingga tekanan radiasi akan melebihi tarikan gravitasi, mendorong material menjauh dan tidak menyisakan apapun untuk dimakan atau diserap oleh lubang hitam.

Lubang hitam dapat memasuki akresi super-Eddington untuk sementara waktu, dimana mereka melampaui batas dan melahap sebanyak mungkin material sebelum tekanan radiasi terjadi. ini adalah salah satu kemungkinan penjelasan untuk lubang hitam di pusat J1120+0641.

JWST mengamati galaksi tersebut pada awal 2023, dan sebuah tim yang dipimpin oleh astronom Sarah Bosman dari Institut Astronomi Max Plank di Jerman memisahkan cahaya yang dikumpulkannya untuk mengatalogkan sifat-sifat material di sekitar lubang hitam.

Analisis ini mengungkapkan bahwa lubang hitam itu sebenarnya makan atau menyerap material secara normal, tidak ada hal tentang akresinya yang tampak jauh berbeda dari galaksi quasar lain yang lebih baru.

Satu kemungkinan untuk penjelasan lubang hitam raksasa ini adalah debu tambahan yang menyebabkan para astronom melebih-lebihkan massanya. Namun, sejauh ini tidak ada tanda-tanda terkait debu tambahan.

Artinya J1120+0641 adalah seperti apa yang terlihat, sebuah galaksi quasar yang cukup normal, dengan lubang hitam yang tidak melahap material dengan kecepatan tinggi.

“Secara keseluruhan, pengamatan baru hanya menambah misteri, quasar awal sangat normal” kata Bosman sebagaimana dilansir Science Alert. “Tidak peduli pada panjang gelombang mana kita mengamatinya, quasar hampir identik di semua zaman di alam semesta”.

Ini berarti akresi super-Eddington bukan solusi pada pertumbuhan lubang hitam yang sangat besar di awal waktu tersebut.

Penjelasan utama lainnya adalah bahwa lubang hitam terbentuk dari sumber yang cukup besar. Alih alih proses yang lambat dan bertahap dari sesuatu yang seukuran bintang, teori ini mengusulkan bahwa lubang hitam terbentuk dari keruntuhan gumpalan materi atau bahkan bintang yang sangat besar hingga ratusan ribu kali massa Matahari, yang memberi mereka awal yang baik untuk pertumbuhannya.

Penelitian ini telah dipublikasikan di Nature Astronomy.

(Ivan Christian Deva)

(Rahman Asmardika)