Teleskop James Webb Menemukan Lubang Hitam Tertua di Alam Semesta

Nationalgeographic.co.id—Para astronom telah mengumumkan bahwa Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mendeteksi apa yang mungkin black hole atau lubang hitam tertua yang diketahui di alam semesta. Mereka mendekonstruksi secercah cahaya redup dari dekat fajar kosmik.

Lubang hitam paling awal yang diketahui di alam semesta tersebut adalah monster kosmik yang 10 juta kali lebih berat dari matahari. Para astronom berpikir bahwa lubang hitam yang lebih awal dapat mengerumuni kosmos muda.

James Webb Space Telescope (JWST), yang kameranya yang kuat memungkinkannya untuk mengintip ke masa lalu ke tahap awal alam semesta, menemukan lubang hitam supermasif, yang memiliki massa 10 juta kali matahari, di pusat galaksi bayi 570 juta tahun setelah alam semesta dimulai.

Monster kosmik itu bisa jadi hanyalah salah satu dari lubang hitam yang tak terhitung jumlahnya yang melahap dirinya sendiri hingga ukuran yang semakin besar selama fajar kosmik, periode yang dimulai sekitar 100 juta tahun setelah Big Bang ketika alam semesta awal bersinar selama satu miliar tahun.

Para astronom tidak yakin mengapa ada begitu banyak lubang hitam atau bagaimana mereka menjadi begitu besar.

Para peneliti yang menemukan lubang hitam terbaru menerbitkan temuan mereka pada jurnal pre print arXiv, tetapi penelitian tersebut belum ditinjau oleh rekan sejawat.

Jurnal tersebut dipublikasikan dengan judul "A CEERS Discovery of an Accreting Supermassive Black Hole 570 Myr after the Big Bang: Identifying a Progenitor of Massive z > 6 Quasars."

"Ini adalah yang pertama yang kami temukan pada pergeseran merah ini (titik waktu setelah Big Bang), tetapi harus ada banyak dari mereka," penulis studi utama Rebecca Larson, seorang ahli astrofisika di Universitas. dari Texas di Austin, kepada Live Science.

“Kami benar-benar memperkirakan bahwa lubang hitam ini tidak terbentuk begitu saja (baru-baru ini), jadi seharusnya ada lebih banyak lubang hitam yang lebih muda dan ada lebih awal di alam semesta."

"Kami baru mulai dapat mempelajari sejarah kosmik kali ini dengan cara ini, dengan James Webb, dan saya senang kami menemukan lebih banyak dari mereka."

Lubang hitam lahir dari runtuhnya bintang raksasa dan tumbuh dengan terus-menerus melahap gas, debu, bintang, dan lubang hitam lainnya.

Untuk beberapa celah ruang-waktu yang rakus, gesekan menyebabkan material yang berputar ke dalam intinya memanas, dan memancarkan cahaya yang dapat dideteksi oleh teleskop, mengubahnya menjadi apa yang disebut active galactic nuclei (AGN).

AGN paling ekstrem adalah quasar, lubang hitam supermasif yang miliaran kali lebih berat dari matahari dan menumpahkan kepompong gasnya dengan ledakan cahaya triliunan kali lebih bercahaya daripada bintang paling terang.

Karena cahaya bergerak dengan kecepatan tetap melalui ruang hampa udara, semakin dalam para ilmuwan melihat ke alam semesta, semakin jauh cahaya yang mereka tangkap dan semakin jauh ke masa lalu yang mereka lihat.

Untuk menemukan lubang hitam, para astronom memindai langit dengan dua kamera inframerah, James Webb Mid-Infrared Instrument (MIRI) dan Near Infrared Camera, dan menggunakan spektograf bawaan kamera untuk memecah cahaya menjadi frekuensi komponennya.

Dengan mendekonstruksi pancaran redup yang dikirim dari tahun-tahun awal alam semesta, mereka menemukan lonjakan tak terduga di antara frekuensi yang terkandung dalam cahaya.

Itu merupakan tanda kunci bahwa materi panas di sekitar lubang hitam memancarkan jejak radiasi samar ke seluruh alam semesta. Bagaimana lubang hitam terbentuk begitu tiba-tiba di awal alam semesta tetap menjadi misteri.

Para astronom masih memburu lubang hitam "primordial" yang lebih muda, yang dihipotesiskan, yang muncul segera setelah, atau, menurut beberapa teori, bahkan sebelum Big Bang. Namun sejauh ini, mereka tetap sulit dipahami.

Ada dua teori terkemuka tentang berapa banyak lubang hitam tumbuh begitu cepat setelah Big Bang.

Itu adalah sisa-sisa bintang raksasa yang terbentuk jauh lebih cepat daripada yang kita kenal sekarang atau awan yang mengepul dari gas yang sangat padat tiba-tiba runtuh untuk membentuk retakan yang menghabiskan banyak waktu di ruang-waktu.

“Metode keruntuhan langsung harus dimulai dengan jumlah materi yang lebih besar di galaksi yang langsung runtuh menjadi lubang hitam,” kata Larson.

"Kemungkinannya lebih kecil tetapi akan memakan waktu lebih sedikit, dan belum ada banyak waktu pada saat kami mengamatinya."

Baca Juga: Astronom Gunakan James Webb Mengukur Suhu Planet Ekstrasurya Berbatu

Baca Juga: James Webb Menguak Galaksi Kaya Logam yang Tersembunyi di Semesta Awal

Baca Juga: James Webb Melihat Galaksi Masif Super Tua yang Seharusnya Tidak Ada

Baca Juga: Inilah Gambar Berwarna Pertama Teleskop James Webb yang Spektakuler 

Lebih mungkin, itu adalah apa yang disebut Bintang Populasi III, kategori bintang yang dihipotesiskan yang pertama kali ada di alam semesta dan terbuat dari hidrogen dan helium saja.

Bintang itu meledak dan meninggalkan lubang hitam sekitar 200 juta tahun setelahn Big Bang dan "kemudian mengumpulkan banyak materi dengan cukup cepat dan kadang-kadang pada tingkat yang lebih cepat dari yang stabil," membengkak hingga ukuran yang diamati para peneliti, jelas Larson.

Para peneliti sekarang akan mulai bekerja bersama tim yang membangun MIRI untuk memindai tanda cahaya yang lebih kuat dari galaksi yang jauh.

Emisi tersebut dapat berisi petunjuk lebih lanjut tentang bagaimana lubang hitam misterius terbentuk di pusat galaksi.

PROMOTED CONTENT