Massa Lubang Hitam Raksasa yang Tidur Akhirnya Terungkap

Diam di pusat sebuah galaksi yang sangat jauh, informasinya butuh waktu 10 miliar tahun untuk sampai ke kita, bersembunyi seekor raksasa yang sedang tertidur. Lubang hitam supermasif.

Ilustrasi pengukuran lubang hitam tidur dengan teknik pelensaan gravitasi. Kredit: Navid Marvi/Carnegie Science

Diamnya raksasa ini tidak membuatnya lemah. Sebaliknya, lubang hitam supermasif ini menyimpan massa 6 miliar kali lipat Matahari.

Kunci keberhasilan mereka adalah Teleskop Antariksa James Webb atau JWST. Biasanya, lubang hitam yang aktif mudah ditemukan karena ia melahap gas di sekitarnya dan memancarkan cahaya sangat terang yang disebut quasar. Tapi lubang hitam yang tidur tidak melakukan itu. Jadi, bagaimana cara menemukannya?

Para ilmuwan mengamati pergerakan bintang-bintang di sekitar pusat galaksi. Jika ada lubang hitam supermasif di sana, gravitasinya akan menarik bintang-bintang terdekat dan membuat mereka bergerak lebih cepat. Dengan mengukur kecepatan bintang-bintang itu, mereka bisa menghitung berapa berat lubang hitam tersebut.

Namun, untuk galaksi sejauh 10 miliar tahun cahaya, ini seperti mencoba melihat detak jantung semut dari seberang stadion. Di sinilah JWST dan alam semesta sendiri memberi bantuan luar biasa. Di depan galaksi target yang bernama MRG-M0138, terdapat gugusan galaksi lain yang sangat masif. Gugusan ini bertindak seperti kaca pembesar alami, sebuah fenomena yang disebut lensa gravitasi. Berkat efek ini, galaksi yang jauh tampak 30 kali lebih besar dari biasanya, sehingga JWST bisa mengintip hingga ke wilayah terdekat lubang hitam.

Menurut Andrew Newman dari Carnegie Science, inilah salah satu teknik terbaik untuk menimbang lubang hitam, dan kami sangat antusias bisa menerapkannya pada masa yang jauh lebih awal dalam sejarah kosmik.

Apa arti penemuan ini? Selama ini para astronom tahu bahwa di galaksi-galaksi yang dekat dengan Bumi, massa lubang hitam di pusatnya sangat erat hubungannya dengan sifat galaksi itu sendiri. Tapi belum diketahui apakah hubungan serupa sudah ada sejak miliaran tahun yang lalu. Kini, hasil dari MRG-M0138 memberikan petunjuk: galaksi-galaksi terpadat di alam semesta awal ternyata menjadi tempat pertumbuhan lubang hitam yang sangat cepat.

Menariknya, meski sekarang tidur, galaksi MRG-M0138 sendiri sudah tidak lagi membentuk bintang baru. Kemungkinan besar, di masa lalunya lubang hitam ini pernah menjadi quasar yang sangat aktif. Energi dahsyat yang dilepaskan saat ia tumbuh dengan cepat dapat membakar atau menghembuskan gas yang seharusnya menjadi bahan bakar kelahiran bintang. Dengan kata lain, raksasa yang kini diam itulah yang mungkin mematikan galaksi induknya.

Tim peneliti kini sedang menganalisis data JWST dari galaksi-galaksi lain yang serupa. Ke depan, misi seperti satelit Euclid dan Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman akan menemukan lebih banyak contoh lensa gravitasi. Dan ketika Teleskop Raksasa Magellan yang sedang dibangun di Chili beroperasi, para ilmuwan akan bisa mempelajari gerak bintang di galaksi jauh dengan detail yang bahkan lebih tajam dari JWST.

Sebuah raksasa tidur di kejauhan telah membisikkan massanya kepada kita. Dan itu baru permulaan.

Tinggalkan Balasan