Di kedalaman kosmos yang jauh, ketika alam semesta baru berusia sekitar satu miliar tahun, Teleskop Webb menangkap pemandangan tak terduga. Galaksi-galaksi mini berwarna merah, bercahaya terang namun padat luar biasa.
Objek-objek ini, yang kini dikenal sebagai little red dots atau “bintik merah kecil”, segera menjadi teka-teki besar bagi para astronom. Bagaimana mungkin galaksi sekecil itu bisa bersinar seterang itu? Dan apakah sumber cahayanya bintang, ataukah lubang hitam raksasa?
Tim yang dipimpin oleh Fabio Pacucci bersama Abraham (Avi) Loeb mengusulkan penjelasan baru: bintik merah kecil ini mungkin lahir dari halo materi gelap yang berputar sangat lambat—terlalu lambat dibandingkan 99% halo lainnya di alam semesta.
Galaksi Mini di Fajar Kosmik
Bintik merah kecil ini terlihat di era yang disebut fajar kosmik, masa ketika galaksi dan lubang hitam pertama mulai terbentuk. Ukurannya hanya sepersepuluh galaksi biasa, tetapi kecerlangannya setara atau bahkan melebihi galaksi yang jauh lebih besar. Warna merahnya bisa berasal dari bintang tua, atau debu kosmik yang menyelimuti cahaya biru mereka.
Para astronom telah lama memperdebatkan asal cahaya ini. Jika berasal dari lubang hitam supermasif, ukurannya terlalu besar untuk galaksi sekecil itu. Jika dari bintang saja, kerapatan bintang di pusatnya akan sangat ekstrem—nyaris tak masuk akal menurut teori pembentukan galaksi saat ini.
Alih-alih hanya menebak sumber cahayanya, Pacucci dan Loeb menelusuri asal-usul struktur ini sejak awal.
Kunci pada “Putaran Lambat
Dalam kosmologi, halo materi gelap adalah kerangka tak terlihat yang membentuk galaksi. Ibarat wahana permainan “kursi terbang” di taman hiburan, kecepatan putar menentukan seberapa jauh materi terlempar keluar. Jika putaran cepat, galaksi akan terbentuk lebih besar. Jika sangat lambat, materi akan tetap terkonsentrasi di pusat, menghasilkan galaksi padat seperti bintik merah kecil.
Pacucci dan Loeb menemukan bahwa jika halo berada pada 1% terbawah dalam distribusi kecepatan putar (low-spin halos), semua sifat bintik merah kecil yang terlihat Teleskop Antariksa James Webb (JWST), kepadatan ekstrem, kecerlangan, dan jarangnya kemunculan, bisa dijelaskan. Halo seperti ini hanya menyumbang sekitar 1% dari jumlah galaksi umum, namun lebih banyak daripada quasar.
Seiring waktu, halo materi gelap tumbuh dan berputar lebih cepat, sehingga kondisi pembentuk bintik merah kecil hanya terjadi di alam semesta muda. Inilah sebabnya mengapa objek-objek tersebut hanya terlihat pada periode awal itu.
Tempat Ideal untuk Lubang Hitam atau Ledakan Binta
Meski studi ini belum memastikan apakah bintik merah kecil ditenagai bintang atau lubang hitam, lingkungannya yang padat adalah “lahan subur” bagi pertumbuhan cepat keduanya. Halo dengan putaran lambat memusatkan massa di tengah, sehingga memudahkan lubang hitam menyedot materi atau bintang terbentuk dalam jumlah besar dalam waktu singkat.
Beberapa bintik merah kecil menampilkan garis emisi lebar dalam spektrum mereka—indikasi aktivitas lubang hitam, namun tanpa sinyal sinar-X yang biasanya menyertainya. Pacucci kini memimpin pengamatan lanjutan, termasuk mencari galaksi serupa yang lebih dekat untuk mempelajari evolusi mereka.
Jendela ke Masa Lalu Kosmik
Penemuan ini membawa kita selangkah lebih dekat memahami bagaimana galaksi dan lubang hitam pertama terbentuk. Jika hipotesis ini benar, “bintik merah kecil” bukan hanya anomali visual JWST, tetapi juga bukti penting bahwa alam semesta purba memiliki jalur pembentukan galaksi yang sangat berbeda dari yang kita lihat sekarang.
“Bintik merah kecil” mungkin hanyalah potongan puzzle kosmik yang akan mengubah pemahaman kita tentang hubungan antara materi gelap, galaksi, dan lubang hitam, dan bagaimana semua itu membentuk sejarah alam semesta.
