Ilmuwan Sebut Lubang Hitam Supermasif Berperan dalam Kematian Galaksi

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Galaksi Bima Sakti tidak terlalu aktif. Namun, setiap tahun, galaksi ini menghasilkan sekitar tiga sampai empat Matahari sebagai bintang baru di seluruh tubuh spiralnya. Bintang-bintang dari segala usia dapat ditemukan tersebar di seluruh galaksi.

Namun, ada beberapa galaksi yang lebih tenang yakni galaksi elips, yang sebagian besar pembentukan bintangnya sudah lama berhenti. Di galaksi-galaksi ini, tidak ada atau sangat sedikit bintang yang dapat ditemukan lebih muda dari usia tertentu.

Hal ini menunjukkan bahwa pada titik tertentu sebagian besar pembentukan bintang tiba-tiba berhenti, meninggalkan galaksi perlahan-lahan berkedip selama bertahun-tahun. 

Bagaimana tepatnya pembentukan bintang dimatikan di galaksi-galaksi yang halus dan hampir tanpa ciri ini adalah suatu misteri. Namun, para astronom percaya itu ada hubungannya dengan lubang hitam supermasif yang ditemukan di pusat setiap galaksi.

Sekarang tim astronom internasional yang dipimpin oleh Kei Ito dari Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI di Jepang menatap kembali ke alam semesta awal untuk mencari tahu jawabannya.

Menggunakan beberapa teleskop paling kuat di dunia, ilmuwan telah mengumpulkan data dalam berbagai panjang gelombang cahaya untuk mengidentifikasi galaksi yang cahayanya telah menempuh perjalanan 9,5 miliar hingga 12,5 miliar tahun melintasi teluk ruang-waktu. 

Langkah pertama adalah menggunakan data optik dan inframerah untuk mengidentifikasi galaksi yang pembentukan bintangnya sedang berlangsung serta galaksi yang pembentukan bintangnya telah berhenti.

Dilansir dari Sciencealert, Rabu (1/6/2022), langkah selanjutnya adalah menggunakan sinar-X dan data radio untuk mengidentifikasi aktivitas lubang hitam supermasif. Ini adalah mekanisme yang diyakini para astronom bahwa pembentukan bintang mungkin padam.

Ketika lubang hitam supermasif aktif, ia melahap sejumlah besar materi dari ruang di sekitarnya. Proses ini berantakan, menghasilkan apa yang secara kolektif dikenal sebagai “umpan balik”.

Kita semua tahu tidak ada yang bisa muncul dari luar cakrawala peristiwa lubang hitam, tetapi ruang di sekitarnya adalah masalah yang berbeda. Material berputar di sekitar lubang hitam, seperti air yang mengitari saluran pembuangan. Gravitasi dan gesekan menghasilkan radiasi intens yang berkobar di Alam Semesta.

Bentuk lain dari umpan balik mengambil bentuk ledakan jet dari daerah kutub lubang hitam. Materi di luar cakrawala peristiwa diperkirakan dipercepat di sepanjang medan magnet luar lubang hitam, yang akan diluncurkan dari kutub sebagai pancaran plasma yang terfokus dan kuat yang bergerak dengan persentase yang signifikan dari kecepatan cahaya.

Terakhir, lubang hitam supermasif aktif menghasilkan angin kencang yang menyapu galaksi mereka. Ketiga bentuk umpan balik-radiasi, pancaran dan angin diperkirakan memanaskan dan mendorong gas molekuler dingin yang diperlukan untuk pembentukan bintang bayi.

Galaksi awal sangat kecil dan sangat redup, dari sudut pandang kita di sini dan sekarang. Jadi para peneliti harus ‘menumpuk’ galaksi bersama-sama untuk menekankan cahaya radio dan sinar X yang merupakan tanda-tanda lubang hitam supermasif aktif miliaran tahun yang lalu.

Tapi itu berhasil. Tim menemukan “kelebihan” sinar-X dan sinyal radio yang terlalu kuat untuk dijelaskan oleh bintang-bintang saja di galaksi dengan sedikit atau tanpa pembentukan bintang. Penjelasan terbaik untuk sinyal ini adalah lubang hitam supermasif aktif. Selain itu, sinyal tidak begitu diucapkan di galaksi dengan pembentukan bintang yang sedang berlangsung.

Hal ini menunjukkan, para peneliti menyimpulkan bahwa sangat masuk akal sebuah lubang hitam supermasif aktif berperan dalam kematian mendadak galaksi-galaksi misterius dan seperti hantu ini. Penelitian di masa depan, kata mereka, dapat membantu menjelaskan fisika terperinci dari proses misterius ini.