Para astronom telah menemukan lubang hitam masif yang berasal dari alam semesta awal yang mungkin merupakan salah satu struktur pertama yang terbentuk setelah Big Bang, bukan runtuhnya bintang raksasa. Penemuan ini menantang teori standar pembentukan lubang hitam dan menunjukkan keberadaan lubang hitam primordial, sebuah jenis lubang hitam hipotetis yang diteorikan beberapa dekade lalu.
Anomali di Galaksi Awal Abell 2744-QSO1
Lubang hitam diidentifikasi di dalam galaksi Abell 2744-QSO1, diamati 13 miliar tahun lalu menggunakan James Webb Space Telescope (JWST). Apa yang membuat lubang hitam ini tidak biasa adalah ukurannya – sekitar 50 juta kali massa Matahari kita – ditambah dengan kurangnya jumlah bintang di galaksi induknya. Model standar memperkirakan bahwa galaksi dan lubang hitam terbentuk bersamaan atau lubang hitam muncul dari matinya bintang-bintang masif. Galaksi ini mematahkan pola itu.
Lubang Hitam Primordial: Kebangkitan Teoretis
Tim di balik penemuan ini menjalankan simulasi yang menunjukkan bahwa lubang hitam ini mungkin berasal dari lubang hitam purba, yang pertama kali diusulkan oleh Stephen Hawking dan Bernard Carr pada tahun 1974. Objek-objek ini tidak terbentuk dari bintang-bintang melainkan menyatu dari fluktuasi kepadatan di alam semesta yang masih bayi. Perbedaan utamanya adalah lubang hitam purba diperkirakan tumbuh langsung dari distribusi materi yang tidak merata segera setelah Big Bang, bukan dari keruntuhan bintang.
Simulasi Mendukung Asal Usul Purba
Perhitungan awal selaras dengan observasi, namun kurang detail. Simulasi selanjutnya yang lebih menyeluruh memperhitungkan aliran gas, pembentukan bintang, dan interaksi antara lubang hitam purba. Hasilnya sangat mirip dengan massa lubang hitam yang diamati, keberadaan unsur-unsur yang lebih berat, dan karakteristik lain dari Abell 2744-QSO1. Hal ini menunjukkan bahwa lubang hitam purba bisa menjadi penjelasan yang masuk akal untuk struktur kosmik awal ini.
Pertanyaan dan Tantangan yang Tersisa
Namun, beberapa aspek masih belum jelas. Model lubang hitam primordial standar seringkali menghasilkan lubang hitam dengan massa sekitar 1 juta massa matahari; QSO1 lima kali lebih besar. Masalah lainnya adalah kurangnya sumber radiasi berenergi tinggi yang diperlukan untuk memicu pembentukan lubang hitam purba. Terlepas dari tantangan ini, para ilmuwan percaya bahwa lubang hitam ini bisa saja bergabung dengan cepat menjadi sangat masif.
“Dengan pengamatan baru yang sulit direproduksi oleh teori normal [pembentukan lubang hitam], kemungkinan adanya lubang hitam primordial masif di alam semesta awal menjadi lebih dapat diterima,” kata Boyuan Liu dari Universitas Cambridge.
Penemuan ini tidak membuktikan adanya lubang hitam purba, namun memberikan bukti kuat bahwa kemungkinan besar ada. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memastikan apakah lubang hitam ini benar-benar merupakan gema Big Bang atau anomali langka dalam kerangka astrofisika yang sudah ada.
