Astronom telah mengusulkan bahwa lubang hitam yang sangat besar di galaksi dari 13 miliar tahun lalu bisa jadi sisa primordial dari fajar alam semesta. Terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb, lubang hitam itu 50 juta kali massa matahari tapi kekurangan bintang di sekitarnya, menantang teori pembentukan tradisional. Simulasi terperinci menunjukkan bahwa itu mungkin berasal dari fluktuasi kepadatan setelah Big Bang.
Pada Agustus, peneliti yang dipimpin oleh Boyuan Liu dari University of Cambridge mendeteksi galaksi Abell 2744-QSO1 menggunakan James Webb Space Telescope (JWST). Galaksi jauh ini, yang berusia 13 miliar tahun, menampung lubang hitam sekitar 50 juta kali massa matahari, namun tampak hampir sepenuhnya kosong dari bintang.
Liu mencatat anomali tersebut: “Ini teka-teki, karena teori tradisional mengatakan bahwa Anda membentuk bintang terlebih dahulu, atau bersamaan dengan lubang hitam.” Secara konvensional, lubang hitam terbentuk dari runtuhnya bintang masif yang telah kehabisan bahan bakar.
Untuk menjelaskannya, tim Liu mengeksplorasi konsep lubang hitam primordial, yang pertama kali dihipotesiskan oleh Stephen Hawking dan Bernard Carr pada 1974. Objek hipotetis ini akan terbentuk langsung dari fluktuasi kepadatan alam semesta segera setelah Big Bang, tanpa melibatkan bintang.
Simulasi sederhana awal menunjukkan kemungkinan ini, tetapi tim melakukan model lebih maju yang memperhitungkan dinamika gas, pembentukan bintang, dan interaksi di sekitar lubang hitam primordial kecil awal. Selama ratusan juta tahun pertama alam semesta, simulasi ini memprediksi pertumbuhan yang cocok dengan massa lubang hitam yang diamati di QSO1, serta kehadiran unsur berat.
Liu menggambarkan temuan: “Ini bukan keputusan akhir, tapi kemungkinan menarik dan penting.” Roberto Maiolino, juga dari University of Cambridge dan bagian dari tim penemuan, menambahkan: “Fakta bahwa mereka berhasil mencocokkan sifat QSO1, baik dari segi massa lubang hitam, massa bintang, dan pengayaan kimia, sangat menarik dan menggembirakan.”
Tantangan masih ada. Simulasi standar menghasilkan lubang hitam primordial hingga sekitar 1 juta massa matahari, jauh lebih kecil dari QSO1. Namun, pengelompokan bisa memungkinkan penggabungan cepat untuk mencapai ukuran lebih besar. Selain itu, pembentukan mungkin memerlukan peristiwa energi tinggi terdekat seperti supernova, tapi tidak ada yang terlihat dekat QSO1.
Pekerjaan itu, dirinci dalam arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2512.14066, menyoroti bagaimana pengamatan JWST mendorong teori lubang hitam alam semesta awal.