Lubang hitam adalah beberapa fenomena paling menarik di alam semesta. Jika Anda ingin tahu apa itu, baca posting ini: Apa itu lubang hitam? Dan sekarang kita sedang mempelajari sesuatu yang baru dan menarik tentang lubang hitam dan hukum alam semesta.
Lubang hitam di tengah galaksi juga dikenal sebagai lubang hitam supermasif. Lubang hitam terbentuk ketika sebuah bintang dengan massa minimal 5 kali massa Matahari menghabiskan bahan bakarnya dan, akibat keruntuhan gravitasi, jatuh ke dalam dirinya sendiri, membentuk lubang hitam. Lubang hitam supermasif bisa mengandung ratusan juta massa bintang, seperti Matahari kita.
Para astronom sekarang cukup yakin bahwa lubang hitam supermasif ini berada di pusat hampir setiap galaksi di alam semesta. Selain itu, massa lubang hitam ini entah bagaimana terkait dengan massa sisa galaksi. Mereka terbentuk dalam kontak yang erat satu sama lain.
Sekelompok ilmuwan dari Amerika Serikat, Jerman dan Spanyol menemukan bahwa lubang hitam supermasif menghentikan pembentukan bintang, yang terjadi di galaksi besar.
Dalam galaksi muda, bintang-bintang baru muncul dengan sangat cepat, tetapi segera setelah galaksi terbentuk sempurna, proses ini berhenti. Hal ini dipengaruhi oleh lubang hitam supermasif, yang berada di pusat setiap galaksi besar dan jutaan kali lebih besar dari Matahari. Ini memiliki efek gravitasi pada bintang-bintang di galaksi dan terkadang memperkuat radiasi dari inti aktif galaksi. Ilmuwan percaya bahwa energi ini mematikan pembentukan bintang, memanaskan dan menghilangkan gas yang akan berubah menjadi bintang setelah mendingin.
Para penulis mempelajari galaksi masif di mana massa lubang hitam pusat telah diukur. Untuk memahami bagaimana galaksi-galaksi ini berevolusi, para ilmuwan menganalisis spektrum emisi mereka menggunakan teleskop Hobby-Eberley. Saat membandingkan hasil, penulis melihat bahwa proses pembentukan galaksi dengan lubang hitam pusat yang bermassa berbeda sangat berbeda. Para astronom menemukan bahwa perbedaan ini hanya terkait dengan massa lubang hitam, dan bukan ukuran galaksi atau morfologinya.
Video promosi:
“Dalam galaksi dengan massa yang sama, tetapi dengan massa berbeda dari lubang hitam pusatnya, proses pembentukan bintang berakhir lebih awal di mana lubang hitam lebih masif, dan sebaliknya. Ini berarti bahwa kemunculan bintang-bintang di galaksi dengan massa lubang hitam pusat yang lebih rendah membutuhkan waktu lebih lama,”- kata Ignazio Martin-Navarro, PhD di bidang fisika dan matematika, di University of California di Santa Cruz.
Para penulis mencatat bahwa sebelumnya tidak mungkin untuk mencapai hasil seperti itu, karena durasi semua proses sangat berbeda: bintang dapat terbentuk selama ratusan juta tahun, sedangkan pelepasan energi dari inti galaksi aktif dapat terjadi dalam waktu yang lebih singkat. Inti tersebut berbeda satu sama lain, dan karakteristiknya bergantung pada banyak faktor: ukuran lubang hitam, tingkat pertambahan materi yang jatuh ke lubang hitam, dan banyak lagi lainnya.
Lubang hitam tanpa bintang
Lubang hitam supermasif ditemukan di pusat banyak galaksi. Dengan bantuan proses yang terjadi di dekatnya: pembentukan piringan akresi dari materi yang tertarik dan pancaran relativistik dari jet-plasma, seseorang dapat menjelaskan, misalnya, radiasi quasar yang paling kuat. Dalam dekade terakhir, lubang hitam supermasif telah ditemukan, banyak di antaranya miliaran kali lebih masif dari Matahari, dengan pergeseran merah Doppler yang besar. Ini berarti bahwa mereka ada di alam semesta kita hanya 800 juta tahun setelah Big Bang.
Namun, astrofisika modern percaya bahwa lubang hitam muncul sebagai hasil evolusi bintang, ketika pada tahap terakhir sisa-sisa bintang masif, yang telah kehilangan bahan bakar termonuklirnya, berkontraksi, runtuh menjadi benda kecil dengan gravitasi yang sangat besar. Kemudian mereka bisa tumbuh, menyerap materi di sekitarnya. Kehadiran lubang hitam yang sangat muda dan sangat masif tersebut menimbulkan keraguan atas skenario pembentukan seperti itu, karena saat itu masih belum cukup bintang yang telah melewati seluruh jalur evolusi.
Ahli astrofisika di Western University of Canada telah mengembangkan teori pembentukan lubang hitam supermasif di alam semesta awal sebagai akibat dari runtuhnya materi secara langsung tanpa pembentukan bintang. Mereka menulis tentang ini di Astrophysical Journal Letters.
Menurut pendapat mereka, di alam semesta awal, ada waktu singkat ketika lubang hitam supermasif dapat terbentuk dan tumbuh dengan cepat tanpa pembentukan awal sebuah bintang, hanya dengan menarik plasma di sekitarnya ke dalam gumpalan utama - "kuman". Kemudian, pada titik tertentu, kondisi yang berubah menghentikan proses ini. Dalam hal ini, lubang hitam terbentuk dengan sangat cepat dalam interval waktu yang sangat singkat. Skenario "keruntuhan langsung" seperti itu menghasilkan massa lubang hitam awal yang jauh lebih besar daripada skenario "sisa bintang" standar.
Skenario pembentukan lubang hitam supermasif seperti itu memungkinkan untuk menjelaskan keberadaan dan massa besar mereka pada tahap paling awal dalam evolusi alam semesta kita.
