2 hours ago
6
Lubang hitam supermasif RACS J0320-35 tampaknya tumbuh lebih dari dua kali lipat batas teoretis. (Kredit gambar: NASA/CXC/SAO/M. Weiss)
ANTARIKSA -- Para astronom menemukan lubang hitam raksasa di alam semesta awal yang melahap materi lebih dari dua kali lipat batas teoritis. Penemuan ini memperdalam misteri bagaimana sejumlah lubang hitam yang lahir tak lama setelah Big Bang bisa tumbuh begitu besar dan cepat.
Menggunakan Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA, para astronom mengamati lubang hitam purba yang disebut RACS J0320-35. Ia lahir hanya 920 juta tahun setelah Big Bang.
Di masa awal sejarah kosmik, lubang hitam itu sudah sangat besar, membengkak hingga sekitar 1 miliar kali massa matahari dalam waktu cepat. Menurut analisis baru terhadap sinar X, inframerah, dan radiasi optik yang keluar dari lubang hitam, monster supermasif tersebut tampaknya tumbuh lebih cepat dari teori umum, yakni 2,4 kali batas Eddington.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Eddington adalah batas teoritis seberapa cepat lubang hitam bisa tumbuh, berdasarkan hubungan antara tekanan radiasi luar dan tarikan gravitasi. Para ilmuwan telah menerbitkan penelitian tersebut di The Astrophysical Journal Letters pada 8 September 2025.
"Sangat mengejutkan melihat lubang hitam ini tumbuh dengan cepat," kata penulis utama studi, Luca Ighina dari Pusat Astrofisika Harvard dan Smithsonian.
Lubang hitam yang melanggar aturan ini bukanlah objek super-Eddington pertama yang ditemukan di alam semesta awal. Namun, mempelajarinya lebih lanjut dapat membuka rahasia mengapa mereka bisa menentang model kosmologi kita.
Melampaui Batas
Lubang hitam adalah objek kosmik yang terbentuk dari keruntuhan bintang-bintang raksasa, yang secara efektif menciptakan lubang runtuhan gravitasi di luar angkasa. Mereka tumbuh dengan bergabung dengan lubang hitam lain dan melahap semua materi yang tersebar di cakrawala peristiwa, titik di mana tidak ada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat lolos.
Saat lubang hitam terbesar menarik materi ke arahnya dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, mereka mampu membentuk cincin cahaya terang yang sangat besar atau memuntahkan energi menjadi semburan raksasa, seperti pedang cahaya yang menembus kosmos. Lubang hitam yang paling terang akan disebut quasar, dan radiasinya bisa melampaui seluruh galaksi.
Karena itu, quasar menjadi target ideal bagi para astronom, termasuk RACS J0320-35. Para peneliti mengamati intensitas sinar-X dari lubang hitam pada panjang gelombang yang berbeda, lalu membandingkannya dengan data inframerah dan optik untuk memperkirakan massa dan laju pertumbuhan objek tersebut.
Mereka menemukan bahwa RACS J0320-35 tumbuh sebesar 300 hingga 3.000 kali massa Matahari setiap tahun, melampaui batas Eddington untuk lubang hitam seukurannya. Bagaimana lubang hitam bisa melampaui batas itu dengan tetap stabil, masih menjadi misteri.
Para peneliti kemudian membuat asumsi tentang bagaimana monster itu awalnya terbentuk. Mengingat pertumbuhannya yang sangat cepat, RACS J0320-35 bisa saja berawal dari keruntuhan sebuah bintang besar bermassa kurang dari 100 matahari.
Temuan ini, bersama dengan temuan lubang hitam super-Eddington potensial lainnya di awal alam semesta, mengisyaratkan bahwa mereka lebih umum di kosmos purba. Sesuatu yang belum mampu ditunjukkan oleh model ilmu pengetahuan saat ini.
Penelitian lebih lanjut akan membantu para peneliti mengungkap misteri lubang hitam paling awal di alam semesta, yaitu dari mana asalnya, dan bagaimana mereka tumbuh begitu cepat?
"Bagaimana alam semesta menciptakan generasi pertama lubang hitam? Ini tetap menjadi salah satu pertanyaan terbesar dalam astrofisika, dan satu objek ini membantu kami menemukan jawabannya," ujar rekan penulis studi, Thomas Connor dari Pusat Astrofisika Harvard dan Smithsonian. Sumber: Live Science
