Para ilmuwan menemukan tiga lubang hitam raksasa yang berjarak dan aktif melahap materi di dalam satu galaksi. Temuan ini mengungkap gambaran penting tentang bagaimana objek antariksa tersebut tumbuh pada masa awal alam semesta. Objek antariksa tersebut ditemukan oleh tim riset internasional pimpinan Institut Max Planck untuk Fisika Ekstraterestrial (MPE) di sebuah galaksi bernama J0148-4214. Galaksi tersebut berjarak sangat jauh sehingga cahayanya memerlukan perjalanan selama sekitar 12,5 miliar tahun untuk mencapai Bumi, yang berarti para astronom mengamatinya saat usianya baru 1,2 miliar tahun setelah peristiwa Big Bang. Para ilmuwan mengukur pergeseran merah atau redshift sebesar z=5.02 untuk mengetahui jarak pasti galaksi tersebut. “Ini adalah bukti pertama dari tiga lubang hitam aktif di satu galaksi pada Alam Semesta yang jauh,” kata Hannah Ubler selaku pemimpin kelompok riset MPE dan penulis utama studi tersebut pada Minggu (25/10), seperti dilaporkan CNN Indonesia. Letak ketiga lubang hitam di dalam galaksi tersebut terbagi menjadi dua bagian. Dua objek berada di dekat pusat galaksi dengan jarak proyeksi hanya sejauh 620 tahun cahaya, sementara satu lubang hitam lainnya berada di bagian pinggir dengan jarak sekitar 5.500 tahun cahaya dari pusat.
Cara Ilmuwan Mendeteksi Lubang Hitam
Para peneliti mengidentifikasi keberadaan lubang hitam tersebut dengan memeriksa pola khas pada cahaya yang dipancarkan oleh gas hidrogen yang bergerak dengan kecepatan tinggi akibat gaya gravitasi yang kuat. Pergerakan ini meninggalkan jejak dalam spektrum cahaya yang dapat dikenali. Untuk membedakan dua objek di pusat galaksi yang memiliki pola emisi rumit, para ilmuwan menggunakan teknik pengukuran presisi bernama spektro-astrometri. Melalui pelacakan perubahan posisi pancaran spektrum, mereka berhasil mengidentifikasi lokasi kedua lubang hitam tersebut. Berdasarkan perhitungan para peneliti, ketiga lubang hitam ini mempunyai massa yang berbeda-beda. Lubang hitam pertama memiliki massa sekitar 80 juta kali lipat massa matahari, yang kedua sekitar 600.000 kali lipat, dan yang ketiga sekitar 2 juta kali lipat massa matahari. Lubang hitam dengan massa 600.000 matahari tercatat mengumpulkan materi dengan tingkat kelajuan tertinggi yang melampaui batas maksimum teori dasar. “Data dari teleskop JWST memungkinkan kami tidak hanya mengidentifikasi ketiga lubang hitam, tetapi juga memperkirakan massanya, kecepatan hisapnya, dan massa bintang di galaksi tersebut,” ucap Giovanni Mazzolari selaku penulis kedua studi.
Rencana Penggabungan dan Peran Teleskop JWST
Dua lubang hitam di dekat pusat galaksi diperkirakan akan bergabung dalam beberapa ratus juta tahun mendatang. Tabrakan tersebut berpotensi menghasilkan lubang hitam yang lebih besar dan menjadi jalur pertumbuhan pesat di masa awal alam semesta. Sementara itu, keberadaan lubang hitam ketiga di bagian luar galaksi memunculkan teka-teki karena posisinya yang sangat jauh dari pusat. Objek tersebut diduga sebagai sisa penggabungan sebelumnya yang terdorong akibat gelombang gravitasi atau sedang bergerak secara bertahap menuju pusat galaksi. Penelitian ini mengandalkan kemampuan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) serta teknik integral field spectroscopy untuk memisahkan sinyal yang berasal dari masing-masing lubang hitam. Tanpa bantuan peta spasial yang mendetail tersebut, para astronom kemungkinan besar hanya akan mendeteksi satu lubang hitam saja. Hasil penemuan ini mengindikasikan bahwa galaksi-galaksi jauh lainnya mungkin menyimpan banyak lubang hitam tersembunyi yang sedang tumbuh. Pencarian lebih lanjut terhadap sistem serupa diharapkan mampu merekonstruksi sejarah terbentuknya lubang hitam masif pada masa awal kosmik.
