Astronom telah memecahkan misteri titik merah aneh yang terlihat di gambar dari Teleskop Luar Angkasa James Webb, mengidentifikasinya sebagai lubang hitam muda yang tumbuh cepat di dalam awan gas padat. Penemuan ini, yang dipimpin oleh peneliti dari Universitas Kopenhagen, menjelaskan bagaimana lubang hitam supermasif bisa terbentuk sangat awal dalam sejarah alam semesta. Temuan tersebut diterbitkan di Nature pada 14 Januari.
Sejak Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) mulai menangkap gambar pada Desember 2021 dari sekitar 1,5 juta kilometer dari Bumi, para ilmuwan telah bingung dengan titik cahaya merah kecil yang tidak dapat dijelaskan di antara bintang dan galaksi di alam semesta yang jauh. Titik-titik 'merah kecil' ini muncul selama masa muda alam semesta, ketika usianya hanya beberapa ratus juta tahun, dan tampaknya menghilang sekitar satu miliar tahun kemudian. Teori awal mengusulkan bahwa mereka adalah galaksi masif yang terlihat melintasi 13 miliar tahun sejarah kosmik, tetapi ini bertentangan dengan garis waktu pembentukan galaksi yang diketahui, yang memerlukan waktu lebih lama pasca-Big Bang. Setelah dua tahun menganalisis data JWST, tim dari Cosmic Dawn Centre di Institut Niels Bohr Universitas Kopenhagen menawarkan penjelasan terobosan: titik-titik tersebut adalah lubang hitam muda, jauh lebih kecil dari perkiraan sebelumnya, dibungkus dalam kepompong gas terionisasi. «Titik merah kecil adalah lubang hitam muda, seratus kali lebih kecil masanya daripada yang diyakini sebelumnya, dibungkus dalam kepompong gas yang mereka konsumsi untuk tumbuh lebih besar», kata Profesor Darach Watson, penulis utama studi. «Proses ini menghasilkan panas besar yang bersinar melalui kepompong. Radiasi melalui kepompong ini yang memberikan titik merah kecil warna merah unik mereka.» Lubang hitam ini, dengan massa hingga 10 juta kali massa Matahari, tumbuh dengan menarik gas dan debu, yang berputar menjadi cakram panas dan terang sebelum sebagian besarnya terlontar karena radiasi intens. Watson menggambarkan prosesnya: «Ketika gas jatuh ke lubang hitam, ia berputar ke bawah menjadi semacam cakram atau corong menuju permukaan lubang hitam. Ia bergerak begitu cepat dan ditekan begitu padat sehingga menghasilkan suhu jutaan derajat dan menyala terang. Tapi hanya sedikit gas yang ditelan lubang hitam. Sebagian besar ditiup keluar dari kutub saat lubang hitam berputar. Itulah mengapa kami menyebut lubang hitam 'pemakan berantakan'.» Pengamatan ini menangkap lubang hitam tersebut dalam fase pertumbuhan cepat sekitar 700 juta tahun setelah Big Bang, memberikan petunjuk tentang asal-usul lubang hitam supermasif di pusat galaksi, seperti raksasa empat juta massa matahari di Bima Sakti. «Kami telah menangkap lubang hitam muda di tengah lonjakan pertumbuhan mereka pada tahap yang belum pernah diamati sebelumnya», catat Watson. «Kepompong gas padat di sekitar mereka menyediakan bahan bakar yang mereka butuhkan untuk tumbuh sangat cepat.» Ratusan titik seperti itu kini telah diidentifikasi, menyoroti era kekerasan dan berantakan dalam evolusi kosmik.