Lubang Hitam Supermasif Melambat Saat Alam Semesta Menua, Ini Penyebabnya

Liputan6.com, Jakarta - Lubang hitam atau black hole merupakan objek luar angkasa yang mampu menarik cahaya dengan gaya gravitasi yang sangat kuat. Lubang hitam yang paling besar di alam semesta dikenal sebagai lubang hitam supermasif dan memiliki bobot jutaan hingga miliaran kali massa Matahari.

Lubang hitam biasanya berada di pusat galaksi, termasuk Bima Sakti. Meski telah menjadi objek penelitian selama puluhan tahun, lubang hitam masih menjadi misteri dalam dunia astronomi.

Baru-baru ini para peneliti menemukan fakta bahwa pertumbuhan lubang hitam saat ini semakin melambat dibandingkan dengan miliaran tahun lalu. Melansir laman Live Science pada Rabu (17/07/2024), para peneliti telah membangun model penelitian terkait sejarah pertumbuhan lubang hitam supermasif yang mencakup 12 miliar tahun terakhir.

Peneliti mengungkapkan, lubang hitam supermasif tumbuh jauh lebih cepat miliaran tahun lalu, ketika alam semesta masih muda. Dulu, alam semesta mengandung lebih banyak gas untuk dikonsumsi oleh lubang hitam supermasif, sehingga terus bermunculan.

Seiring bertambahnya usia alam semesta, gas tersebut secara bertahap terkuras dan pertumbuhan lubang hitam supermasif melambat. Sekitar 8 miliar tahun yang lalu, jumlah lubang hitam supermasif menjadi stabil dan tidak meningkat secara substansial.

Penelitian ini telah membantu kita memahami bagaimana lebih dari 90 persen massa di lubang hitam telah terakumulasi selama 12 miliar tahun terakhir. Akan tetapi, masih perlu menyelidiki bagaimana lubang hitam tumbuh di alam semesta yang sangat awal untuk menjelaskan beberapa persen massa yang tersisa di dalamnya.

Lubang hitam supermasif tumbuh dengan dua cara, yakni menyerap gas dari galaksi induknya (akresi) dan bergabung satu sama lain ketika dua galaksi bertabrakan. Ketika lubang hitam supermasif mengonsumsi gas, obyek ini hampir selalu memancarkan sinar-X yang kuat.

Sinar X adalah sejenis cahaya berenergi tinggi yang tidak terlihat oleh mata telanjang. Ketika ditarik ke arah lubang hitam, gas tersebut memanas dan bersinar untuk menghasilkan cahaya, seperti sinar-X.

Semakin banyak gas yang dikonsumsi lubang hitam supermasif, semakin banyak sinar-X yang akan dihasilkan. Berkat data yang terakumulasi selama lebih dari 20 tahun dari tiga fasilitas sinar-X terkuat yang pernah diluncurkan ke luar angkasa yakni Chandra, XMM-Newton, dan eROSITA, para astronom dapat menangkap sinar-X dari sejumlah besar lubang hitam supermasif yang sedang berakresi di alam semesta.

Data ini memungkinkan tim peneliti untuk memperkirakan seberapa cepat lubang hitam supermasif tumbuh dengan mengonsumsi gas. Rata-rata, lubang hitam supermasif dapat mengonsumsi cukup banyak gas hingga setara dengan massa Matahari setiap tahun, dengan nilai pastinya bergantung pada berbagai faktor.

Data menunjukkan bahwa laju pertumbuhan lubang hitam yang dirata-ratakan selama jutaan tahun. Hal ini berkaitan dengan massa semua bintang di galaksi induknya.

Selain memakan gas, lubang hitam supermasif juga dapat tumbuh dengan bergabung satu sama lain untuk membentuk lubang hitam tunggal yang lebih masif ketika galaksi bertabrakan. Simulasi kosmologi superkomputer dapat memprediksi seberapa sering peristiwa ini terjadi.

Simulasi ini menunjukkan bahwa galaksi dan lubang hitam supermasif yang di dalamnya dapat mengalami beberapa penggabungan dalam rentang sejarah kosmik. Para peneliti telah melacak kedua saluran pertumbuhan tersebut, konsumsi gas dan penggabungan menggunakan sinar-X, serta simulasi superkomputer.

Peneliti kemudian menggabungkan ketiganya untuk membangun sejarah pertumbuhan keseluruhan, serta memetakan pertumbuhan lubang hitam di seluruh alam semesta selama miliaran tahun.

(Tifani)