Lubang hitam raksasa pertama tumbuh dengan kecepatan sangat cepat berkat "bantuan" galaksi tetangga, yang radiasinya mencegah bintang terbentuk di dalam "embrio" raksasa masa depan alam semesta, menurut sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Nature Astronomy.
“Runtuhnya galaksi dan pembentukan lubang hitam bermassa satu juta Matahari terjadi dalam kasus ini hanya dalam 100 ribu tahun, sekejap menurut standar kosmik. Setelah beberapa juta tahun, ia tumbuh menjadi satu miliar massa Matahari, yang terasa lebih cepat dari yang kita perkirakan,”kata Zoltan Haiman dari Universitas Columbia di New York (AS).
Dipercaya bahwa pusat galaksi paling masif adalah rumah bagi lubang hitam supermasif, yang massanya dapat berkisar dari satu juta hingga milyaran kali massa Matahari. Alasan terbentuknya benda-benda ini belum sepenuhnya jelas. Para ilmuwan awalnya percaya bahwa benda-benda seperti itu muncul dengan cara yang sama seperti sepupu "normal" mereka - sebagai akibat dari keruntuhan gravitasi bintang dan penggabungan beberapa lubang hitam besar.
Pengamatan galaksi-galaksi pertama di alam semesta membuat ahli astrofisika meragukan hal ini - ternyata mereka dihuni oleh lubang hitam bermassa puluhan miliar Matahari. Objek seperti itu, seperti yang diperlihatkan oleh perhitungan, tidak akan punya waktu untuk tumbuh sebesar itu jika mereka terlahir kecil. Oleh karena itu, beberapa ilmuwan mulai percaya bahwa lubang hitam supermasif lahir dalam skenario yang lebih eksotis - sebagai akibat dari runtuhnya awan raksasa atom hidrogen "murni" atau karena adanya gumpalan materi gelap di dalamnya.
Hyman dan rekan-rekannya telah mengusulkan skenario lain yang tidak biasa untuk kelahiran lubang hitam terbesar di alam semesta, di mana peran kunci tidak dimainkan oleh "embrio" mereka, tetapi oleh tetangga antariksa mereka - galaksi besar lainnya.
Hambatan utama tumbuhnya lubang hitam, menurut Hyman, adalah bintang, atau lebih tepatnya proses pembentukannya. Saat lubang hitam mulai tumbuh, gumpalan materi, nebula, tempat lahirnya puluhan dan ratusan bintang, muncul di dalam "embrio" mereka. Bintang-bintang akan menarik gas dan mencegahnya bergerak menuju lubang hitam, sehingga pertumbuhannya berhenti dengan sendirinya.
Proses pembentukan bintang dapat dihentikan jika, pada saat "embrio" lubang hitam dikompresi, molekul hidrogen di dalamnya akan terpecah menjadi atom atau ion individu. Hal ini, seperti yang disarankan oleh Hyman dan rekan-rekannya, dapat dilakukan oleh galaksi yang cukup besar dengan sejumlah besar bintang muda yang memancarkan sinar-X dan radiasi ultraviolet dalam jumlah besar.
Ilmuwan telah menguji ide ini dengan membuat model komputer dari alam semesta awal, yang dihuni oleh galaksi pertama dan benih lubang hitam. Seperti yang diperlihatkan oleh perhitungan mereka, galaksi-galaksi besar sebenarnya dapat mempercepat pertumbuhan lubang hitam di "tetangganya" jika terletak pada jarak tertentu dari mereka dan memiliki massa dan kecerahan yang tepat. Kemudian gas di galaksi tetangga terurai menjadi atom, tetapi tidak terlalu panas sehingga galaksi hanya hancur menjadi beberapa bagian tanpa membentuk lubang hitam.
Video promosi:
Semua perhitungan ini, seperti yang ditekankan para ilmuwan, tidak mengecualikan skenario alternatif untuk pembentukan lubang hitam terbesar di alam semesta. Hyman dan rekan-rekannya berharap peluncuran Teleskop James Webb, teleskop yang mengorbit terbesar di dunia, akan membantu melihat galaksi-galaksi awal ini dan memahami apakah mereka benar-benar membantu lubang hitam tumbuh atau apakah mereka terbentuk dengan cara lain.
