 |
| Galaksi UHZ1 dan lubang hitamnya. Kredit: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdá/L. Frattare & K. Arcand |
InfoAstronomy - Melalui sebuah pengamatan intensif, para astronom berhasil menemukan lubang hitam supermasif terjauh dan tertua di alam semesta. Saking jauhnya, cahayanya dipancarkan ketika alam semesta baru berusia 470 juta tahun!
Objek tersebut disebut UHZ1 dan ditemukan berkat pelensaan gravitasi, fenomena dalam fisika yang terjadi ketika cahaya dari objek langit yang jauh lewat di depan medan gravitasi yang sangat kuat, yang dihasilkan oleh objek-objek besar seperti gugus galaksi, lubang hitam, bintang, atau galaksi besar. Efek pelensaan gravitasi ini adalah salah satu prediksi relativitas umum Albert Einstein.
Proses Penemuan
Dalam menemukan UHZ1, tim astronom yang dipimpin Akos Bogdan dari Pusat Astrofisika Harvard & Smithsonian (CfA) dan menerbitkan hasil studinya di jurnal Nature Astronomy ini mengarahkan Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA dan teleskop antariksa James Webb menuju gugus galaksi Abell 2744, yang terletak 3,5 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Gugus tersebut sangat padat sehingga membengkokkan ruang-waktu sedemikian rupa sehingga ruang-waktu itu sendiri bertindak sebagai lensa, yang pada gilirannya memperbesar cahaya objek di belakang gugus galaksi tersebut. Nah, di antara objek tersebut adalah galaksi induk UHZ1.
Dengan memanfaatkan kecanggihan Webb, Bogdan dan rekan-rekannya dapat mengukur seberapa jauh jarak galaksi ini, yang mana diketahui sekitar 13,2 miliar tahun cahaya dari Bumi, atau ketika alam semesta baru berusia 3% dari usianya saat ini.
Nah, pengamatan selama dua pekan berturut-turut dengan Chandra mengungkapkan tanda-tanda pertumbuhan lubang hitam supermasif pada inti galaksi tersebut, yang dideteksi dari gas super panas yang bersinar dalam sinar-X.
Apa sih Pentingnya Belajar Hal Ini?
Pertama, memang tidak semua hal di alam semesta itu harus ada kepentingan bagi kehidupan kita sebagai manusia di planet Bumi. Sebab Bumi memang tidak sespesial itu.
Penemuan ini penting untuk memahami bagaimana beberapa lubang hitam supermasif – yang memiliki massa hingga miliaran massa Matahari dan berada di pusat galaksi – dapat mencapai massa yang teramat besar segera setelah Big Bang.
Penemuan ini dapat menjawab apakah mereka terbentuk langsung dari keruntuhan awan gas raksasa, sehingga menciptakan lubang hitam yang berbobot antara sepuluh ribu hingga seratus ribu Matahari? Atau apakah mereka berasal dari ledakan bintang-bintang pertama yang menciptakan lubang hitam yang massanya hanya antara sepuluh dan seratus Matahari?
Bogdan dan rekan-rekannya menemukan bukti kuat bahwa lubang hitam yang baru ditemukan di UHZ1 memang terlahir masif. Mereka memperkirakan massanya berkisar antara 10 hingga 100 juta kali massa Matahari, berdasarkan kecerahan dan energi sinar-X yang dihasilkannya.
Kisaran massa ini mirip dengan rentang massa semua bintang di galaksi tempat ia tinggal, sangat kontras dengan lubang hitam di pusat galaksi di alam semesta lokal yang biasanya hanya sekitar sepersepuluh persen massa bintang-bintang galaksi induknya.
Besarnya massa lubang hitam pada alam semesta yang baru berusia muda, ditambah jumlah sinar-X yang dihasilkannya dan kecerahan galaksi yang terdeteksi oleh Webb, semuanya sesuai dengan prediksi teoretis pada tahun 2017 untuk “Lubang Hitam Besar” yang terbentuk langsung dari runtuhnya awan gas yang sangat besar.
 |
| Proses terbentuknya lubang hitam besar di alam semesta muda. Kredit: NASA/STScI/Leah Hustak |
Adakah Dampaknya Bagi Bumi?
Tidak ada.
Sumber:
- Bogdan, A., Goulding, A., Natarajan, P., Kovacs, O., Tremblay, G., Chadayammuri, U., ... & Jones, C. Evidence for heavy seed origin of early supermassive black holes from az~ 10 X-ray quasar (No. arXiv: 2305.15458).
- Natarajan, P., Pacucci, F., Ricarte, A., Bogdan, A., Goulding, A. D., & Cappelluti, N. (2023). First Detection of an Over-Massive Black Hole Galaxy: UHZ1--Evidence for Heavy Black Hole Seeds From Direct Collapse?. arXiv preprint arXiv:2308.02654.
- Whalen, D. J., Latif, M. A., & Mezcua, M. (2023). Radio Emission From az= 10.1 Black Hole in UHZ1. The Astrophysical Journal, 956(2), 133.