Para astronom telah menemukan tiga lubang hitam supermasif di alam semesta awal yang telah menjadi satu miliar kali lebih berat dari Matahari hanya dalam waktu seratus ribu tahun, yang tidak mungkin dari sudut pandang teori astronomi modern, menurut sebuah artikel yang diterbitkan di Astrophysical Journal.
“Tidak ada model teoretis saat ini yang dapat menjelaskan keberadaan benda-benda ini. Penemuan mereka di awal alam semesta menimbulkan keraguan atas teori pembentukan lubang hitam saat ini, dan sekarang kami harus membuat model baru untuk menjelaskan bagaimana galaksi dan lubang hitam muncul,”kata Joseph Hennawi dari Universitas California di Santa Barbara (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 runtuhnya gravitasi bintang-bintang dan penggabungan beberapa lubang hitam besar.
Pengamatan galaksi-galaksi pertama di Alam Semesta membuat para astrofisikawan 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 dilahirkan 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 gumpalan materi gelap.
Hennawi dan koleganya menemukan bukti lebih lanjut bahwa lubang hitam di alam semesta awal tumbuh terlalu cepat, mengganggu semua gagasan tentang evolusinya. Para peneliti telah menemukan enam lubang hitam supermasif sekaligus, yang kita lihat dalam keadaan di mana mereka hanya 850 juta tahun setelah Big Bang.
Galaksi pertama Alam Semesta baru saja mulai terbentuk pada saat ini dan, seperti yang diyakini para ilmuwan sebelumnya, lubang hitam di pusatnya tidak mungkin merupakan "kelas berat" yang massanya tidak kalah dengan quasar modern. Tiga lubang hitam yang ditemukan oleh tim Henawi dengan teleskop Keck II di Hawaii bertentangan dengan gagasan ini - mereka sekitar satu miliar kali lebih berat dari Matahari, yang ribuan kali massa lubang hitam Sgr A * di pusat Bima Sakti.
Sesuai dengan gagasan modern tentang evolusi galaksi, lubang hitam dapat memperoleh massa sebesar itu dengan menyerap materi yang hampir sama dengan alam semesta, yang tidak mungkin terjadi pada quasar yang lahir dalam miliar tahun pertama kehidupannya. Bahkan jika mereka “makan” terus menerus dan terus menerus menyerap gas dan debu, pertumbuhan mereka akan tertunda selama ratusan juta tahun, yang mungkin, tetapi tidak mungkin.
Penulis artikel memutuskan untuk menemukan jawaban atas pertanyaan ini, menggunakan pola sederhana dari kehidupan benda-benda tersebut. Ketika lubang hitam "makan", mereka mengeluarkan jet ke ruang sekitarnya, berkas sempit materi super yang bergerak dengan kecepatan mendekati cahaya. Jet ini memanaskan ruang intergalaksi dan mengionisasinya, membuatnya lebih "transparan" untuk cahaya. Sejalan dengan itu, semakin transparan lingkungan galaksi, semakin lama "makan siang" lubang hitam di tengahnya berlangsung.
Video promosi:
Sangat mengejutkan para astronom, lingkungan dari ketiga galaksi - CFHQS J2229 + 1457, SDSS J1335 + 3533, dan SDSS J0100 + 2802 - secara tak terduga buram, menunjukkan bahwa lubang hitam di pusatnya telah aktif menyerap materi tidak lebih dari 100 ribu tahun. "Nafsu makan" lubang hitam yang begitu tinggi tidak sesuai dengan kerangka teoretis mana pun, dan penemuan mereka, sebagaimana ditunjukkan oleh para ilmuwan, mendukung teori-teori alternatif tentang pembentukan dan pertumbuhan quasar.
“Kami ingin mencari benda serupa lainnya. Penemuan mereka sukses besar bagi kami, dan penemuan lubang hitam lain di awal alam semesta akan menunjukkan bahwa banyak quasar mungkin jauh lebih muda dari yang kita duga sebelumnya,”simpul Christina Eilers, seorang kolega universitas di Hennawi.
