Teleskop Webb temukan lubang hitam raksasa 'tidur' setelah 'makan terlalu banyak'

(CLO) Menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), para astronom telah menemukan lubang hitam supermasif yang "tidur" dengan tenang, hanya 800 juta tahun setelah Big Bang.

Lubang hitam ini, yang memiliki massa sekitar 400 juta kali massa matahari, telah menyerap sejumlah besar gas dan debu galaksi, menyebabkannya "tidur" setelah memakan terlalu banyak.

Penemuan ini, yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada tanggal 18 Desember, semakin memperumit pertanyaan tentang bagaimana lubang hitam supermasif tumbuh dengan cepat di alam semesta awal.

Lubang hitam ini biasanya berukuran sangat besar dan ditemukan di galaksi-galaksi besar di alam semesta terdekat, dengan massa sekitar 0,1% dari total massa galaksi induknya. Namun, lubang hitam yang ditemukan dalam penelitian ini memiliki massa yang setara dengan sekitar 40% massa galaksi induknya.

Lubang hitam supermasif umumnya diperkirakan tumbuh melalui penggabungan lubang hitam yang lebih besar dan penyerapan gas serta debu dari galaksi induknya. Proses ini diperkirakan membutuhkan miliaran tahun untuk membentuk lubang hitam supermasif. Namun, JWST telah mendeteksi lubang hitam sebesar ini sejak tahap awal pembentukan alam semesta, ketika usianya baru sekitar 800 juta tahun.

Sebuah lubang hitam yang makan berlebihan di alam semesta awal akan segera tertidur. Ilustrasi: Jiarong Gu

Yang luar biasa adalah meskipun massanya sangat besar, lubang hitam ini tidak menyerap gas dan debu secepat lubang hitam supermasif lainnya. Sebaliknya, ia menyerap materi dengan kecepatan yang sangat lambat, hanya sekitar 1% dari kecepatan maksimum yang mungkin untuk lubang hitam semacam itu. Karena lubang hitam ini tidak bersinar seterang lubang hitam lainnya, ia berada dalam kondisi "tidur" dan sulit dideteksi.

Meskipun dalam kondisi "tidur", lubang hitam ini tetap dapat dideteksi berkat massanya yang sangat besar. "Tidur" lubang hitam ini juga memberikan kesempatan untuk mempelajari massa dan struktur galaksi induknya.

Roberto Maiolino, anggota tim peneliti, mengatakan ada kemungkinan lubang hitam ini "terlahir besar", yang berarti mereka mungkin terbentuk besar sejak awal. Kemungkinan lain adalah mereka mengalami periode aktivitas ekstrem, diikuti oleh periode istirahat yang panjang.

Maiolino dan timnya mensimulasikan pertumbuhan lubang hitam supermasif di alam semesta awal dan menemukan bahwa lubang hitam ini dapat mengalami episode "pemakanan berlebih". Selama episode ini, lubang hitam tumbuh sangat cepat, tetapi episode ini hanya berlangsung sekitar 5 hingga 10 juta tahun, setelah itu mereka "tidur" selama puluhan juta tahun.

"Ledakan singkat ini memungkinkan lubang hitam tumbuh pesat sementara ia menghabiskan sebagian besar waktunya dalam keadaan dorman," kata Maiolino. Periode dorman lubang hitam ini dapat berlangsung 10 hingga 20 kali lebih lama daripada episode "pemakanan berlebih", yang membuat lubang hitam di alam semesta awal sebagian besar dalam keadaan dorman dan sulit dideteksi.

Penemuan lubang hitam supermasif ini merupakan terobosan besar dalam pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan dan evolusi lubang hitam di alam semesta awal. Tim peneliti menduga bahwa alam semesta awal mungkin telah dihuni oleh monster kosmik yang tidak aktif ini, dan kita mungkin akan menemukan lebih banyak lagi di masa mendatang. Namun, karena sifat lubang hitam yang tidak aktif ini, mendeteksinya akan menjadi tantangan besar bagi para astronom di tahun-tahun mendatang.

Ngoc Anh (menurut Space, Daily Mail, Popsci)

Sumber: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html