Teleskop James Webb Temukan Lubang Hitam Tertua, Bermassa 1,6 Juta Matahari

FLORIDA - Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) menemukan lubang hitam tertua yang bersembunyi 13 miliar tahun di masa lalu alam semesta. Penemuan lubang hitam monster purba bermassa 1,6 juta matahari ini memberikan petunjuk penting bagaimana lubang hitam itu terbentuk.

Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan lubang hitam supermasif di pusat galaksi bayi GN-z11 hanya 440 juta tahun setelah alam semesta dimulai. Ini adalah salah satu lubang hitam yang membesar hingga skala mengerikan selama fajar kosmik, periode sekitar 100 juta tahun setelah Big Bang.

Bagaimana pusaran air kosmik membengkak begitu cepat setelah alam semesta terbentuk masih belum jelas. Namun mencari jawaban dapat membantu menjelaskan bagaimana lubang hitam supermasif saat ini tumbuh hingga ukuran yang mencengangkan.



Para peneliti mempublikasikan temuan mereka awal tahun ini ke database pracetak arXiv, namun penelitian tersebut belum ditinjau oleh rekan sejawat. “Lubang hitam di alam semesta awal pasti mengalami kelahiran atau pembentukan yang aneh, dan pertumbuhan yang aneh,” kata Roberto Maiolino, profesor astrofisika di Universitas Cambridge, kepada Live Science, Rabu (20/12/2023).

Mendekati masa kini, para astronom meyakini lubang hitam lahir dari runtuhnya bintang-bintang raksasa. Keberadaannya, mereka tumbuh dengan terus-menerus memakan gas, debu, bintang, dan lubang hitam lainnya.

Saat mereka berpesta, gesekan menyebabkan materi yang berputar ke dalam lubang hitam memanas, dan mereka memancarkan cahaya yang dapat dideteksi oleh teleskop. Kemudian mengubahnya menjadi apa yang disebut inti galaksi aktif (AGN).

AGN yang paling ekstrem adalah quasar, lubang hitam supermasif yang miliaran kali lebih berat dari matahari dan mengeluarkan kepompong gasnya dengan ledakan cahaya yang triliunan kali lebih terang daripada bintang paling terang.



Karena cahaya bergerak dengan kecepatan tetap melalui ruang hampa, semakin dalam ilmuwan melihat ke alam semesta, semakin jauh cahaya yang mereka tangkap dan semakin jauh mereka melihat ke masa lalu.

Untuk menemukan lubang hitam dalam studi baru ini, para astronom memindai langit dengan dua kamera inframerah. Kedua alat itu, adalah Instrumen Inframerah Tengah (MIRI) JWST dan Kamera Inframerah Dekat, ditambah penggunaan spektograf internal kamera untuk memecah cahaya menjadi lubang hitam.

Dengan mendekonstruksi kilauan samar dari tahun-tahun awal alam semesta, mereka menemukan lonjakan tak terduga di antara frekuensi yang terkandung dalam Cahaya. Sebuah tanda utama bahwa material panas di sekitar lubang hitam memancarkan jejak cahaya samar ke seluruh alam semesta.

Penjelasan paling populer tentang bagaimana lubang hitam awal ini tumbuh begitu cepat karena terbentuk dari keruntuhan awan gas raksasa secara tiba-tiba. Bisa juga berasal dari banyak penggabungan antara gumpalan bintang dan lubang hitam.



“Masih belum jelas apakah (keruntuhan langsung) adalah satu-satunya cara untuk membuat lubang hitam, karena diperlukan keadaan khusus agar hal itu bisa terjadi. Yang Anda perlukan adalah awan murni, namun diperkaya oleh unsur-unsur berat yang dibuat oleh bintang-bintang pertama, dan awan yang cukup masif – mulai dari 10.000 hingga satu juta massa matahari,” kata Maiolino.