Temuan Teleskop Luar Angkasa James Webb kembali mengubah cara pandang ilmuwan tentang masa awal alam semesta. Data dari objek Abell2744-QSO1, atau QSO1, mengarah pada kemungkinan bahwa lubang hitam supermasif muncul lebih dulu sebelum galaksi inangnya terbentuk sepenuhnya.
Selama ini, skenario yang paling banyak diterima menyatakan galaksi hadir terlebih dahulu, lalu bintang-bintang masif di dalamnya runtuh menjadi lubang hitam yang tumbuh perlahan. Namun, observasi JWST justru membuka peluang kebalikan dari urutan itu, yakni lubang hitam supermasif lahir lebih awal dan ikut membentuk lingkungan galaksinya.
Objek kecil dengan massa yang tak biasa
QSO1 masuk dalam kelompok objek yang disebut Little Red Dot atau Titik Merah Kecil. Objek ini sudah ada hanya 700 juta tahun setelah Big Bang, tetapi ukurannya hanya sekitar 1.300 tahun cahaya.
Meski tampak kecil, QSO1 menyimpan lubang hitam bermassa sekitar 50 juta kali massa Matahari. Lubang hitam itu menyumbang setidaknya dua pertiga dari total massa sistem, sehingga para peneliti menilai strukturnya sangat tidak lazim.
Komposisi seperti ini membuat QSO1 menonjol dibanding objek lain yang diamati pada fase awal kosmos. Rasio massa yang timpang juga menjadi petunjuk penting bahwa proses pembentukannya tidak mengikuti pola yang selama ini dianggap umum.
Gas yang bergerak seperti mengelilingi Matahari
Tim peneliti memakai instrumen Near Infrared Spectrograph atau NIRSpec pada Webb untuk memetakan pergerakan gas hidrogen di sekitar QSO1. Hasilnya menunjukkan pola gerak Keplerian, yaitu gas mengorbit pusat massa seperti planet mengelilingi Matahari.
Pola ini memperkuat kesimpulan bahwa bagian pusat sistem memang didominasi lubang hitam yang sangat besar. Di saat yang sama, gas di sekitar objek ini hampir seluruhnya terdiri atas hidrogen dan helium.
Kandungan elemen beratnya juga sangat rendah. Jumlah unsur seperti oksigen tercatat kurang dari 0,5% dibandingkan Matahari, yang menunjukkan lingkungan kimia yang masih sangat muda.
Menguatkan gagasan pembentukan langsung
Ketimpangan massa yang ekstrem antara lubang hitam dan galaksi inangnya membuat skenario pertumbuhan bertahap semakin sulit dipertahankan. Karena itu, temuan ini dinilai mendukung gagasan direct collapse black holes, yakni lubang hitam yang terbentuk langsung dari awan gas raksasa atau dari kondisi ekstrem sesaat setelah Big Bang.
Roberto Maiolino dari University of Cambridge, salah satu penulis studi yang terbit di jurnal Nature dan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, menyebut temuan ini luar biasa. Ia menggambarkannya sebagai pergeseran paradigma dan peninjauan total atas skenario klasik pembentukan lubang hitam.
Ignas Juodžbalis, mahasiswa pascasarjana Cambridge yang memimpin salah satu studi itu, juga menilai timnya tampak menemukan lubang hitam yang belum memiliki galaksi inang substansial. Ia menyebut objek itu muncul sebelum proses pembentukan bintang berlangsung.
Petunjuk baru tentang urutan lahirnya struktur kosmik
Hasil ini membuka kemungkinan bahwa lubang hitam supermasif bukan sekadar produk akhir dari evolusi galaksi. Sebaliknya, lubang hitam bisa menjadi benih awal yang membantu memicu terbentuknya galaksi di sekitarnya.
Para peneliti kini terus mengamati objek serupa untuk mengetahui apakah pola pada QSO1 merupakan fenomena umum di alam semesta awal. Jika temuan seperti ini konsisten, urutan kelahiran galaksi, bintang, dan lubang hitam perlu dipahami ulang secara mendasar.
Pada tahap ini, QSO1 menjadi salah satu objek paling penting dalam diskusi tentang asal-usul struktur kosmik. Webb belum hanya menemukan objek yang aneh, tetapi juga memberi petunjuk bahwa sejarah awal alam semesta mungkin jauh lebih rumit daripada yang selama ini dibayangkan.
Source: mediaindonesia.com
