Quasar ID830 Pecahkan Dua Aturan Besar dalam Pertumbuhan Lubang Hitam

SEBUAH lubang hitam supermasif dari masa awal alam semesta mengejutkan para ilmuwan karena menunjukkan perilaku yang tidak sesuai dengan teori yang selama ini berlaku. Objek tersebut, quasar bernama ID830, tidak hanya tumbuh melampaui batas kecepatan pertumbuhan yang dikenal dalam fisika lubang hitam, tetapi juga memancarkan sinar-X dan gelombang radio ekstrem secara bersamaan, kombinasi yang sebelumnya tidak diperkirakan dapat terjadi.

ID830 merupakan quasar yang sangat terang dan aktif, dengan semburan radiasi besar dari kedua kutubnya. Pada saat yang sama, material yang jatuh ke dalam lubang hitam menghasilkan emisi sinar-X kuat ketika berputar sangat cepat di sekelilingnya. Menurut pengamatan, sekitar 12 miliar tahun lalu, saat usia alam semesta baru sekitar 15 persen dari usia saat ini, massa ID830 telah mencapai sekitar 440 juta kali massa Matahari. Angka ini lebih dari 100 kali massa Sagittarius A*, lubang hitam di pusat galaksi Bima Sakti.

Dalam studi yang dipublikasikan pada 21 Januari di The Astrophysical Journal, tim peneliti internasional mengamati ID830 pada berbagai panjang gelombang untuk memahami mekanisme di balik perilaku tersebut.

Baca juga : Misteri Asal-usul Hidrogen Bumi Terkuak, Ternyata Tersimpan di Sini!

Secara teori, pertumbuhan lubang hitam dibatasi oleh proses yang dikenal sebagai batas Eddington, yakni kondisi ketika tekanan radiasi dari material yang jatuh ke dalam lubang hitam menahan masuknya materi tambahan. Namun, para ilmuwan menilai lubang hitam dapat melewati batas ini untuk sementara waktu dalam fase yang disebut super-Eddington.

Anthony Taylor, astronom dari University of Texas at Austin yang tidak terlibat dalam penelitian, mengatakan, “Seharusnya sangat mungkin bagi lubang hitam untuk mengonsumsi materi lebih cepat daripada batas Eddington untuk jangka waktu singkat sebelum tekanan radiasi meningkat dan membatasi laju akresi.”

Peneliti menghitung laju pertumbuhan ID830 melalui pengukuran kecerahan ultraviolet dan sinar-X. Hasilnya menunjukkan bahwa objek ini menyerap materi sekitar 13 kali lebih cepat dari batas Eddington. Salah satu kemungkinan penyebabnya adalah ledakan pasokan gas mendadak, mungkin ketika ID830 menghancurkan dan menelan objek langit yang melintas terlalu dekat.

Baca juga : Ilmuwan Berhasil Lacak Asal-Usul 'Obor Kosmik' Raksasa dari Lubang Hitam M87*

Sakiko Obuchi, astronom observasional dari Waseda University di Tokyo dan salah satu penulis studi, menjelaskan, “Untuk SMBH sebesar ID830, ini memerlukan bukan bintang normal, tetapi bintang raksasa yang lebih masif atau awan gas yang sangat besar.” Ia menambahkan bahwa fase super-Eddington semacam ini diperkirakan hanya berlangsung sekitar 300 tahun.

Hal lain yang menarik perhatian ilmuwan adalah keberadaan emisi radio dan sinar-X secara bersamaan. Kombinasi ini dinilai tidak lazim karena proses akresi super-Eddington justru diperkirakan menekan kemunculan emisi tersebut. Peneliti menyebut kondisi ini mengindikasikan adanya mekanisme fisik yang belum sepenuhnya dipahami dalam model pembentukan jet dan akresi ekstrem.

Secara keseluruhan, perilaku ID830 menunjukkan fase transisi langka ketika lubang hitam mengalami “pesta makan” kosmik yang sangat intens. Energi besar yang dilepaskan tidak hanya mempercepat pertumbuhannya, tetapi juga dapat memengaruhi lingkungan galaksi dengan memanaskan dan menyebarkan gas antarbintang, sehingga berpotensi menekan pembentukan bintang baru.

Temuan ini memberi petunjuk penting tentang bagaimana lubang hitam supermasif dapat tumbuh sangat cepat di awal sejarah alam semesta, sekaligus membentuk evolusi galaksi yang menjadi tempatnya bersemayam. (Live Science/Z-2)