Tim internasional astronom telah menemukan bukti bahwa material di sekitar lubang hitam supermasif telah berevolusi selama miliaran tahun, menantang asumsi yang lama dipegang. Pengamatan quasar menunjukkan hubungan yang bergeser antara emisi ultraviolet dan sinar-X dari alam semesta awal hingga saat ini. Penemuan ini, yang dipimpin oleh peneliti di Observatorium Nasional Athena, menunjukkan bahwa lingkungan lubang hitam tidak statis sepanjang sejarah kosmik.
Quasar, di antara benda terang terang di alam semesta, didorong oleh lubang hitam supermasif yang menarik materi di sekitarnya. Proses ini menciptakan cakram panas yang berputar yang memancarkan cahaya ultraviolet intens. Para ilmuwan lama percaya bahwa radiasi ultraviolet ini berinteraksi dengan wilayah terdekat yang disebut korona, menghasilkan sinar-X kuat. Selama hampir 50 tahun, hubungan antara emisi ini dianggap sebagai konstanta universal, memberikan wawasan tentang kondisi di dekat lubang hitam.
Namun, penelitian baru yang diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society menunjukkan bahwa hubungan ini telah berubah. Dengan menganalisis data dari teleskop sinar-X eROSITA dan observatorium XMM-Newton dari European Space Agency, tim memeriksa sampel besar quasar. Mereka menemukan bahwa sekitar 6,5 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta berusia sekitar setengah dari usia sekarangnya, hubungan ultraviolet-ke-sinar-X berbeda secara mencolok dari yang diamati pada quasar terdekat saat ini.
«Membuktikan hubungan sinar-X-ke-ultraviolet yang tidak universal dengan waktu kosmik cukup mengejutkan dan menantang pemahaman kita tentang bagaimana lubang hitam supermasif tumbuh dan memancarkan radiasi,» kata Dr. Antonis Georgakakis, salah satu penulis studi. Temuan ini tetap ada di berbagai metode analisis, menunjukkan evolusi potensial dalam struktur cakram akresi dan korona.
Dipimpin oleh peneliti pascadoktoral Maria Chira, studi ini memanfaatkan cakupan langit luas eROSITA dan kerangka statistik Bayesian untuk mendeteksi tren halus dalam data yang jarang. «Kemajuan kunci di sini adalah metodologis,» catat Chira. «Survei eROSITA sangat luas tetapi relatif dangkal—banyak quasar terdeteksi hanya dengan beberapa foton sinar-X. Dengan menggabungkan data ini dalam kerangka statistik Bayesian yang kuat, kami dapat mengungkap tren halus yang sebaliknya akan tetap tersembunyi.»
Hasil ini memiliki implikasi bagi kosmologi. Quasar sering digunakan sebagai lilin standar untuk memetakan ekspansi alam semesta dan menyelidiki materi gelap dan energi gelap. Jika properti emisi mereka bervariasi seiring waktu, astronom harus menyempurnakan metode ini. Pemindaian eROSITA masa depan dan survei multiwavelength dapat mengklarifikasi apakah perubahan tersebut mencerminkan evolusi fisik atau bias observasi, menawarkan pemahaman lebih dalam tentang perilaku lubang hitam sepanjang epoch kosmik.