Alam Semesta: Memecahkan misteri lubang hitam supermasif

Status: 17:15| Waktu membaca: 3 menit

BHampir satu miliar tahun setelah Big Bang, quasar pertama di alam semesta – lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang baru terbentuk – meletus. Tapi bagaimana bisa benda-benda besar hingga satu miliar massa matahari muncul dalam waktu yang begitu singkat – dari sudut pandang astronomi?

Sebuah tim peneliti internasional telah menemukan jawaban atas pertanyaan ini dengan bantuan simulasi komputer: aliran gas dingin dan turbulen mengembun untuk membentuk lubang hitam pertama dengan massa sepuluh hingga seratus ribu massa matahari. Para ilmuwan menulis bahwa benda-benda ini kemudian bertindak sebagai “benih” untuk pembentukan lubang hitam supermasif Di majalah “Alam”.

Baca juga

Di dunia sekarang ini, hampir setiap galaksi memiliki lubang hitam besar di pusatnya dengan massa jutaan hingga miliaran kali massa Matahari kita. Pada awalnya, para astronom percaya bahwa lubang hitam supermasif ini akan meningkat kurang lebih secara merata sepanjang sejarah kosmik. Namun, ide ini harus dikoreksi ketika banyak quasar ditemukan di alam semesta awal. Mereka juga lubang hitam supermasif di mana materi mengalir dan memanas dalam prosesnya – itulah sebabnya quasar bersinar lebih terang daripada galaksi di pusatnya.

“Simulasi kosmik telah menunjukkan bahwa quasar ini dapat terbentuk melalui aliran gas dingin,” jelas Mohammed Latif dari Universitas Uni Emirat Arab dan rekan-rekannya dari Austria, Inggris, dan Kanada. “Tetapi prasyarat untuk ini adalah bahwa lubang hitam yang mengandung sepuluh hingga seratus ribu massa matahari memang ada. Namun, sejauh ini, tidak ada penjelasan konklusif untuk pembentukannya.”

Baca juga

Meskipun skenario yang tidak biasa dapat mengarah pada pembentukan “benih” lubang hitam supermasif ini – mereka jarang menjelaskan frekuensi quasar di alam semesta muda.

Latif dan rekan-rekannya kini telah berhasil menggunakan simulasi komputer resolusi tinggi untuk menemukan penjelasan pembentukan lubang hitam pertama. Seperti yang dilaporkan para ilmuwan, masuknya gas dingin ke dalam galaksi yang terbentuk di alam semesta muda menyebabkan turbulensi yang parah – turbulensi ini mencegah bintang terbentuk dari gas dengan cara normal.

Baca juga

Hanya ketika massa gas dingin yang terakumulasi meningkat menjadi 30.000 hingga 40.000 massa matahari, awan gas padat runtuh di bawah pengaruh gravitasinya sendiri dan membentuk lubang hitam supermasif.

Menurut Latif dan rekan, proses sederhana dan kuat ini memastikan bahwa di mana pun ada cukup gas untuk membentuk quasar, “benih” dapat terbentuk pada awalnya. Proses ini juga cukup sering terjadi untuk menjelaskan jumlah quasar. “Quasar pertama adalah konsekuensi alami dari pembentukan struktur di alam semesta awal, dan tidak memerlukan lingkungan eksotis yang disetel dengan baik, seperti yang diperkirakan sebelumnya,” kata para peneliti.