Penelitian terbaru menunjukkan solusi terhadap misteri kosmik yang sudah lama ada: pembentukan lubang hitam supermasif yang sangat cepat dan tak terduga di alam semesta awal. Data dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) mengungkapkan bahwa raksasa ini sudah ada sejak 500 juta tahun setelah Big Bang—jauh lebih cepat dari prediksi model kosmologis saat ini. Sebuah studi baru mengusulkan bahwa lubang hitam ini tumbuh secara eksplosif melalui periode “pertambahan super-Eddington”, yang pada dasarnya merupakan kegilaan makan kosmik.
Masalah Lubang Hitam Awal
Model standar pembentukan lubang hitam menunjukkan bahwa mereka tumbuh selama miliaran tahun melalui penggabungan dan pertambahan materi secara bertahap. Namun, observasi JWST menunjukkan lubang hitam supermasif sudah ada ketika alam semesta baru berumur sepersekian dari umurnya saat ini, sehingga jangka waktu perkembangannya tidak mungkin dilakukan berdasarkan teori konvensional. Kesenjangan ini—keberadaan lubang hitam masif pada masa yang terlalu dini dalam sejarah kosmik—membutuhkan penjelasan baru.
Solusinya: Akresi Super-Eddington
Para peneliti di Universitas Maynooth menggunakan simulasi komputer canggih untuk menunjukkan bagaimana lubang hitam awal dapat melewati batas pertumbuhan yang biasa. Alam semesta awal dicirikan oleh awan gas yang padat dan kacau. Dalam kondisi ini, lubang hitam yang lebih kecil dapat melampaui batas Eddington, yaitu laju maksimum lubang hitam yang dapat mengonsumsi materi tanpa tekanan radiasi yang menghentikan aliran masuknya.
“Kami mengungkap, dengan menggunakan simulasi komputer canggih, bahwa lubang hitam generasi pertama… berkembang sangat cepat, hingga puluhan ribu kali ukuran matahari kita.” – Daxal Mehta, Universitas Maynooth.
Pertumbuhan pesat ini, yang disebut “akresi super-Eddington”, memungkinkan lubang hitam awal mengumpulkan massa dengan cepat, mencapai ukuran puluhan ribu massa matahari. Meski belum mencapai skala supermasif, hal ini memberikan awal yang penting bagi merger selanjutnya yang pada akhirnya akan membentuk raksasa pusat galaksi yang kita amati saat ini.
Implikasi terhadap Model Benih Lubang Hitam
Sebelumnya, hipotesis yang berlaku menyatakan bahwa hanya “benih berat”—lubang hitam yang lahir dengan massa yang sudah signifikan—yang dapat tumbuh cukup cepat untuk menjelaskan data JWST. Penelitian baru ini menunjukkan bahwa bahkan lubang hitam standar bermassa bintang, jika kondisinya tepat, dapat tumbuh cukup cepat untuk memulai proses pembentukan lubang hitam supermasif.
Masa Depan Penelitian
Memverifikasi teori ini memerlukan alat observasi baru. Detektor gelombang gravitasi, seperti Laser Interferometer Space Antenna (LISA) yang akan datang, mungkin dapat mendeteksi penggabungan lubang hitam awal yang berkembang pesat ini, sehingga memberikan bukti langsung dari usulan kegilaan makan.
Sebagai kesimpulan, penemuan bahwa lubang hitam awal dapat tumbuh dengan kecepatan ekstrim dalam kondisi kacau di alam semesta muda memberikan penjelasan yang menarik atas kehadiran mereka yang tidak terduga. Penelitian ini tidak hanya menyoroti pembentukan lubang hitam supermasif tetapi juga menyoroti pentingnya simulasi resolusi tinggi dalam mengungkap misteri awal kosmos.
