Lubang hitam "ultramassive" dengan massa puluhan miliar matahari dapat terjadi di alam semesta lebih sering daripada yang terlihat, meskipun para astronom tidak dapat memahami bagaimana mereka berhasil tumbuh hingga ukuran raksasa seperti itu.
Di pusat aktif galaksi besar, dari Bima Sakti hingga gugus yang jauh dan tidak dapat diakses, terdapat lubang hitam supermasif. Dengan menyerap awan gas dan bintang, bergabung dengan lubang hitam lainnya, mereka dapat memperoleh massa puluhan miliar massa matahari, mempengaruhi pertumbuhan dan evolusi galaksi mereka. Namun, raksasa "ultramassive" seperti itu membutuhkan waktu lama untuk tumbuh, dan mereka jarang terjadi di alam semesta modern. Pemegang rekor saat ini - quasar S5 0014 + 81 di konstelasi Cepheus - dapat mencapai 40 miliar massa matahari. Tetapi sebagian besar lubang hitam supermasif yang diketahui diukur dalam urutan ratusan ribu hingga ratusan juta matahari.
Namun, penelitian baru oleh kelompok astrofisikawan internasional menunjukkan bahwa kita mungkin terlalu meremehkan prevalensi lubang hitam "ultramassive". Profesor Universitas Montreal Julie Hlavacek-Larrondo dan rekan-rekannya telah mempelajari 72 galaksi yang terletak di gugus paling terang dan terbesar pada jarak 3,5 miliar tahun cahaya. Para ilmuwan telah membandingkan massa mereka dengan massa lubang hitam supermasif di pusatnya. Hasil pekerjaan disajikan dalam sebuah artikel yang diterbitkan oleh Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society dan disajikan di layanan pracetak arXiv.org.
Pengamatan oleh teleskop antariksa Chandra memungkinkan untuk mendaftarkan sinar-X dari piringan akresi materi dan, berdasarkan ini, memperkirakan massa lubang hitam. Luminositas galaksi itu sendiri dalam jangkauan radio memungkinkan untuk memperkirakan massa mereka sendiri dan membandingkan angka yang diperoleh. Seperti yang Anda duga, semakin besar galaksi, semakin besar lubang hitam di tengahnya, tetapi secara keseluruhan, pertumbuhan ukuran lubang hitam lebih cepat daripada galaksi.
Ketergantungan ukuran galaksi dan lubang hitam supermasifnya ternyata nonlinear, dan lubang hitam di yang terbesar jauh lebih berat daripada yang diperkirakan. Jadi, sekitar 40 persen galaksi yang dianggap oleh para ilmuwan mengandung lubang hitam "ultramassive" dengan massa 10 miliar matahari atau lebih. Tingkat pertumbuhan yang mengejutkan masih harus dijelaskan. Mungkin mereka mulai terbentuk dalam kondisi ideal dan tumbuh lebih cepat dari yang diharapkan. Atau mungkin kita kehilangan sesuatu yang penting dalam memahami mekanisme pertumbuhan lubang hitam supermasif.
Sergey Vasiliev
