Lubang Hitam Supermasif Mungkin Telah Terbentuk Sebagai "Benih" Primordial Sejak Awal Big Bang

ASTRONOM telah lama dibuat bingung oleh lubang hitam supermasif yang tampaknya sudah sepenuhnya terbentuk pada masa-masa awal alam semesta. Kini, sebuah makalah baru menyarankan lubang hitam raksasa ini mungkin muncul sejak awal mula Big Bang sebagai "benih" primordial yang sangat kecil.

Hampir semua galaksi memiliki lubang hitam supermasif di intinya. Ukurannya bervariasi, mulai dari sekitar 100.000 kali massa Matahari hingga miliaran kali lipat massa Matahari. 

Yang paling mengejutkan, pengamatan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) mengungkapkan raksasa ini sudah ada di tepi awal kosmik, hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, tepat setelah bintang dan galaksi pertama mulai terbentuk.

Baca juga : Misi IXPE NASA: Mengungkap Rahasia Corona Lubang Hitam

Tantangan dengan munculnya lubang hitam supermasif pada masa-masa awal adalah bahwa kita hanya mengetahui satu cara untuk membentuk lubang hitam: melalui kematian bintang-bintang masif. Bintang-bintang perlu terbentuk, hidup, mati, dan meninggalkan lubang hitam. Kemudian, lubang hitam tersebut perlu bergabung dan menyerap materi baru untuk mencapai ukuran raksasa.

Situasi yang tidak biasa ini mendorong para peneliti untuk mencari cara kreatif untuk membangun lubang hitam raksasa dengan cepat. Dalam makalah yang diajukan ke Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, para peneliti mengusulkan solusi radikal: lubang hitam raksasa ini mungkin telah lahir di alam semesta yang sangat awal.

Pad 1970-an, Stephen Hawking mengusulkan alam semesta mungkin secara alami menghasilkan banyak lubang hitam kecil di momen-momen pertama Big Bang. Lubang hitam ini tidak berasal dari runtuhnya bintang, melainkan terbentuk langsung dari materi dan energi yang terkompresi dalam kepadatan tinggi akibat fluktuasi kacau pada masa-masa awal tersebut.

Baca juga : Teleskop Hubble NASA Temukan Jumlah Lubang Hitam Mengejutkan di Alam Semesta Awal

Hawking menyatakan lubang hitam ini, yang ukurannya bisa sekecil asteroid, akan perlahan-lahan menghilang melalui apa yang disebut radiasi Hawking dan mungkin terlihat di alam semesta saat ini. Namun, puluhan tahun survei tidak menemukan bukti adanya lubang hitam primordial ini, sehingga jika mereka ada, mereka pasti hanya menyusun sebagian kecil dari semua materi di alam semesta.

Namun, jumlah kecil itu sudah cukup: Para peneliti menemukan bahkan fraksi kecil lubang hitam primordial dapat tumbuh selama 100 juta tahun. Jika lubang hitam tersebut berada di kumpulan materi terpadat, mereka dapat menyerap cukup banyak materi untuk mencapai status supermasif pada era yang diamati JWST.

Dalam skenario ini, lubang hitam raksasa tidak tumbuh setelah pembentukan bintang dan galaksi pertama, melainkan berkembang secara paralel dengan mereka. Mereka akan memperoleh sebagian besar massanya selama era kegelapan kosmik, masa sebelum cahaya bintang menyinari alam semesta. Ketika bintang-bintang pertama menyala, mereka akan berbagi kosmos dengan monster raksasa.

Pada tahap ini, ide ini masih berupa hipotesis. Para peneliti mengusulkan agar model pertumbuhan lubang hitam ini dimasukkan ke dalam simulasi perkembangan bintang dan galaksi pertama untuk melihat seberapa realistis skenario tersebut. Kemudian, mereka dapat membandingkan lubang hitam yang lebih realistis tersebut dengan pengamatan dan melihat apakah ini dapat menjelaskan misteri tersebut. (space/Z-3)