PENEMUAN revolusioner dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) milik NASA mulai mengubah pemahaman manusia tentang sejarah alam semesta. Selama ini, para ilmuwan meyakini bahwa galaksi terbentuk lebih dulu kemudian bintang-bintang besar di dalamnya mati dan runtuh menjadi lubang hitam yang kemudian tumbuh besar seiring waktu.
Namun, data terbaru menunjukkan skenario yang sebaliknya: lubang hitam supermasif mungkin telah ada sejak awal bahkan sebelum galaksi inangnya terbentuk sepenuhnya.
Paradigma Baru: Lahir sebagai Raksasa
Para peneliti yang menggunakan JWST mendeteksi bukti jelas bahwa beberapa lubang hitam supermasif sudah berukuran sangat besar sejak awal pembentukannya. Mereka terbentuk tanpa melalui fase keruntuhan bintang (stellar collapse) dan tanpa membutuhkan galaksi inang yang masif untuk memberi mereka makan.
“Ini temuan yang luar biasa,” ujar Roberto Maiolino dari University of Cambridge, salah satu penulis studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature dan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Ini pergeseran paradigma, peninjauan total terhadap skenario klasik tentang bagaimana lubang hitam terbentuk dan tumbuh.”
Misteri Titik Merah Kecil QSO1
Kesimpulan tim peneliti didasarkan pada observasi mendalam terhadap Abell2744-QSO1 (QSO1), objek yang dikenal sebagai Little Red Dot (Titik Merah Kecil) yang sudah ada hanya 700 juta tahun setelah Big Bang. Meskipun hanya berdiameter 1.300 tahun cahaya, cahaya dari QSO1 menempuh perjalanan selama lebih dari 13 miliar tahun untuk mencapai Bumi.
Melalui instrumen Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) pada Webb, tim berhasil memetakan pergerakan gas hidrogen di sekitar lubang hitam tersebut. Mereka menemukan bahwa gas tersebut memiliki gerakan Keplerian, mengorbit titik pusat dengan cara yang sama seperti planet mengorbit Matahari di tata surya kita.
- Massa: Sekitar 50 juta kali massa Matahari.
- Proporsi: Menyumbang setidaknya dua pertiga dari total massa seluruh sistem QSO1.
- Komposisi: Hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium, dengan kandungan elemen berat (seperti oksigen) kurang dari 0,5% dari Matahari.
Bukti Lubang Hitam Primordial
Proporsi massa lubang hitam yang sangat besar dibandingkan galaksi inangnya menunjukkan bahwa ia tidak mungkin terbentuk secara bertahap dari penggabungan lubang hitam kecil. Sebaliknya, ini memperkuat teori tentang direct collapse black holes atau lubang hitam primordial yang lahir langsung dari awan gas raksasa atau kondisi ekstrem sesaat setelah Big Bang.
“Tampaknya kita menemukan lubang hitam yang tidak memiliki galaksi inang yang substansial dan mendahului proses pembentukan bintang,” kata Ignas Juodžbalis, mahasiswa pascasarjana Cambridge yang memimpin salah satu studi tersebut.
Temuan ini mengindikasikan bahwa lubang hitam supermasif mungkin merupakan benih yang memicu pembentukan galaksi di sekitarnya, bukan sekadar hasil sampingan dari evolusi galaksi. Saat ini, tim peneliti terus menganalisis objek serupa untuk memastikan apakah fenomena ini merupakan standar dalam pembentukan struktur awal alam semesta. (NASA/I-2)