Bintang Lubang Hitam Dikonfirmasi di Alam Semesta Awal, Menulis Ulang Sejarah Kosmik

15
Bintang Lubang Hitam Dikonfirmasi di Alam Semesta Awal, Menulis Ulang Sejarah Kosmik

Para astronom telah mengkonfirmasi keberadaan objek masif mirip bintang yang ditenagai oleh lubang hitam di pusatnya, sebuah penemuan yang menantang model pembentukan galaksi awal yang ada dan menawarkan penjelasan potensial atas pengamatan yang membingungkan dari James Webb Space Telescope (JWST). “Bintang lubang hitam” ini, demikian sebutannya, tampaknya umum ditemukan pada miliaran tahun pertama alam semesta, namun saat ini belum ada yang setara, hal ini menunjukkan hilangnya mode pertumbuhan lubang hitam supermasif.

Misteri Titik Merah Kecil

JWST awalnya mengidentifikasi populasi galaksi yang sangat terang, kompak, dan merah—dijuluki “titik merah kecil” (LRD)—yang sulit untuk diklasifikasikan dengan mudah. Teorinya berkisar dari gugus bintang padat hingga lubang hitam supermasif yang tertutup debu, namun tidak sepenuhnya menjelaskan pola cahaya yang diamati. Spektrum LRD tidak cocok dengan salah satu fenomena ini, sehingga membuat para astronom bingung.

Hipotesis Bintang Lubang Hitam

Konsensus yang muncul menunjukkan bahwa LRD adalah bola gas raksasa yang mengelilingi pusat lubang hitam. Saat materi jatuh ke dalam lubang hitam ini, energi gravitasi yang sangat besar dilepaskan, menyebabkan gas di sekitarnya bersinar sangat terang—meniru bintang, namun jauh lebih terang. Bintang-bintang lubang hitam ini miliaran kali lebih terang dari Matahari kita, namun ditenagai oleh mekanisme yang sama sekali berbeda dari fusi nuklir.

Bukti Mount: Spektrum dan Variabilitas

Analisis terbaru terhadap lebih dari seratus LRD mengungkapkan bahwa spektrum cahayanya sangat mirip dengan spektrum cahaya tunggal yang halus—sebuah karakteristik bintang. Hal ini kontras dengan spektrum kompleks galaksi pada umumnya, yang menggabungkan cahaya dari berbagai sumber. Selain itu, variasi kecerahan yang teramati, bahkan ketika dilihat melalui lensa gravitasi (memungkinkan pengamatan tertunda selama beberapa dekade), sejalan dengan model teoritis piringan akresi lubang hitam.

“Model bintang lubang hitam telah ada sejak lama, namun dianggap sangat aneh dan tidak ada, namun ternyata berhasil dan paling masuk akal,” kata Jillian Bellovary dari American Museum of Natural History.

Tantangan dan Penelitian Masa Depan

Meskipun bukti kuat mendukung hipotesis bintang lubang hitam, membuktikan secara pasti keberadaan lubang hitam di setiap inti masih sulit dilakukan. Selubung gas yang padat mengaburkan pengamatan langsung, memaksa para astronom untuk mengandalkan pengukuran tidak langsung seperti fluktuasi kecerahan. Penelitian lebih lanjut akan fokus pada deteksi pola variabilitas karakteristik lubang hitam dan menyempurnakan model pertumbuhan awal lubang hitam.

Temuan ini menunjukkan adanya fase yang sebelumnya tidak diketahui dalam evolusi awal alam semesta, di mana lubang hitam mungkin tumbuh melalui proses yang secara fundamental berbeda dari apa yang kita amati saat ini. Memahami umur dan kontribusi bintang-bintang lubang hitam ini sangat penting untuk merekonstruksi sejarah pembentukan lubang hitam supermasif, yang kini berada di pusat hampir semua galaksi.