Telescópio Espacial James Webb milik Nasa telah menangkap bukti langsung adanya lubang hitam supermasif yang sudah ada sebelum galaksi mengelilinginya. Objek tersebut, disebut Abell2744-QSO1, muncul sekitar 700 juta tahun setelah Big Bang. Ele memiliki massa sekitar 50 juta kali lipat dari Sol dan merupakan sebagian besar struktur yang diamati.
Pesquisadores memetakan pergerakan gas di sekitar lubang hitam. Data menegaskan bahwa dia mendominasi sistem. Penemuan ini menantang model klasik pembentukan lubang hitam dari bintang-bintang di galaksi yang sudah berkembang.
Imagem menunjukkan objek kecil yang diperbesar oleh pelensaan gravitasi
Abell2744-QSO1 termasuk dalam kelas Little Red Dots. Ele tampak diperbesar tiga kali lipat oleh gugus galaksi Abell 2744, yang dikenal sebagai Cluster milik Pandora. Galaksi induknya hanya berukuran 1.300 tahun cahaya. Cahaya Sua menempuh perjalanan lebih dari 13 miliar tahun untuk mencapai instrumen Webb.
Instrumen NIRCam merekam ratusan objek terang dengan latar belakang ruang angkasa yang gelap. Gambar Três dari QSO1 menonjol dengan kotak identifikasi. Versi QSO1A tampak lebih besar dan tajam. Pengamatan tersebut menggabungkan pencitraan dan spektroskopi untuk menganalisis komposisi dan kecepatan gas.
- Galaksi QSO1 memiliki diameter 1.300 tahun cahaya.
- Lubang hitam pusat menyumbang setidaknya dua pertiga dari total massa.
- Gas di sekitarnya hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium.
- Kandungan logam di lingkungan kurang dari 0,5% dari matahari.
- Objek tersebut ada 700 juta tahun setelah Big Bang.
Gas Movimento menunjukkan massa terkonsentrasi di tengahnya
Astrônomos menggunakan unit medan integral spektograf NIRSpec. Eles memetakan kecepatan rotasi hidrogen di sekitar lubang hitam. Polanya mengikuti gerak Keplerian, seperti planet di sekitar Sol. Isso menunjukkan bahwa massa terkonsentrasi pada suatu titik pusat.
Analisis tersebut memungkinkan penghitungan langsung massa lubang hitam. Nilainya mencapai sekitar 50 juta massa matahari. Resultados sebelumnya berdasarkan perkiraan tidak langsung sudah menunjukkan mendekati 40 juta. Pengukuran baru ini memvalidasi asumsi yang digunakan pada objek jauh lainnya.
Lubang hitam mewakili proporsi massa total yang luar biasa. Di galaksi terdekat, objek-objek ini hanya berjumlah sebagian kecil. Aqui, jauh melampaui material bintang di sekitarnya. Lingkungan hampir tidak memiliki unsur berat yang dihasilkan oleh bintang.
Kimia Composição memperkuat skenario primordial
Komposisi Mapas menunjukkan dominasi hidrogen dan helium. Há sangat sedikit jejak oksigen atau logam lainnya. Karakteristik Essa menunjukkan sistem dengan sedikit aktivitas bintang sebelumnya. Lubang hitam akan terbentuk tanpa bergantung pada keruntuhan bintang berskala besar.
Roberto Maiolino, dari Universidade dari Cambridge, menyoroti pentingnya pengukuran langsung. Ela merupakan yang pertama dari jenisnya dalam waktu kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang. Hasilnya konsisten dengan pengukuran tidak langsung sebelumnya dan menunjukkan bahwa tidak ada perkiraan massa yang berlebihan pada kasus lain.
Francesco D’Eugenio, juga dari Cambridge, mencatat bahwa asumsi berdasarkan alam semesta lokal tampaknya berlaku untuk alam semesta jauh. Konfirmasi ini mengurangi ketidakpastian tentang lubang hitam purba.
Descoberta Menyarankan Benih Berat di Alam Semesta Awal
Ukuran lubang hitam yang tidak proporsional menunjukkan langsung terbentuknya atau runtuhnya awan gas raksasa. Ele tidak perlu tumbuh secara bertahap dari benih yang lebih kecil. Isso membuka jalan bagi hipotesis lubang hitam primordial yang terbentuk segera setelah Big Bang.
Ignas Juodžbalis, seorang mahasiswa pascasarjana di Cambridge, memimpin sebagian analisis. Ele menyoroti bahwa lubang hitam tampaknya muncul sebelum proses bintang yang besar. Tim tersebut kini mempelajari Little Red Dots lain untuk melihat apakah fenomena tersebut biasa terjadi di alam semesta muda.
James Webb terus mengamati objek serupa. Para peneliti berupaya memahami apakah lubang hitam supermasif secara umum mendahului galaksi-galaksi yang menampungnya saat ini. Teleskop tersebut, hasil kolaborasi antara Nasa, Esa, dan CSA, memungkinkan kita menyelidiki struktur dan asal usul kosmos dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Implicações untuk model evolusi kosmik
Pengamatan tersebut mengubah pemahaman tentang ritme pembentukan struktur di alam semesta awal. Teorias sebelumnya meramalkan bahwa galaksi terbentuk terlebih dahulu dan kemudian menjadi pusat lubang hitam. QSO1 menyarankan jalur sebaliknya setidaknya dalam beberapa kasus.
Rendahnya kandungan logam dan dominasi lubang hitam menunjukkan lingkungan yang belum berevolusi secara kimia. Isso membantu menjelaskan bagaimana objek sebesar itu bisa muncul begitu dini. Equipes internasional melanjutkan analisis data Webb untuk menyempurnakan skenario.
Studi ini dipublikasikan di jurnal seperti Nature dan Monthly Notices dari Royal Astronomical Society. Ele memperkuat peran James Webb dalam merevisi paradigma tentang kosmos awal. Pengamatan Novas seharusnya memberikan lebih banyak detail tentang objek misterius ini. Teleskop James Webb Nasa Mengungkap Lubang Hitam yang Terbentuk Sebelum Galaksi (
