Lubang hitam supermasif yang mengusir gas dari pusat galaksi ternyata mungkin tidak langsung kehilangan sumber makanannya. Pengamatan Teleskop Antariksa James Webb atau JWST menemukan petunjuk bahwa gas tersebut dapat mendingin, lalu kembali jatuh untuk memicu pertumbuhan lubang hitam pada fase berikutnya.
Petunjuk ini terlihat di pusat galaksi NGC 4696, galaksi utama di Gugus Centaurus yang berjarak sekitar 145 juta tahun cahaya dari Bumi. Di sana, jaringan filamen gas tampak terhubung dengan struktur berputar di dekat lubang hitam supermasif pusat.
Masalah pada Pertumbuhan Lubang Hitam Awal
Temuan itu relevan bagi salah satu teka-teki besar astronomi, yaitu kemunculan lubang hitam supermasif ketika alam semesta belum berusia satu miliar tahun. JWST telah mendeteksi objek dengan massa jutaan hingga miliaran kali Matahari pada masa yang sangat awal tersebut.
Setiap galaksi besar diketahui memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya, tetapi tingkat aktivitasnya berbeda-beda. Sebagian hanya mengonsumsi sedikit gas dan debu, sementara sebagian lain menjadi inti galaksi aktif atau active galactic nuclei (AGN) yang sangat terang.
AGN aktif dapat melontarkan jet materi dari wilayah kutubnya dengan energi sangat besar. Jet ini mampu mendorong gas dan debu menjauh dari pusat galaksi, termasuk bahan yang juga dibutuhkan untuk membentuk bintang.
Situasi itu menciptakan kontradiksi bagi lubang hitam yang tumbuh cepat. Aktivitas yang membuatnya bersinar terang justru berpotensi menyingkirkan pasokan gas yang diperlukan untuk mempertahankan pertumbuhannya.
Gas Panas Tidak Selalu Hilang
Menurut penjelasan yang dikutip Kompas.com dari Space, gas yang terlempar oleh jet tidak selalu lenyap dari lingkungan galaksi. Gas tersebut dapat mendingin dan membentuk filamen tipis atau streamer yang kemudian bergerak kembali ke arah pusat.
Filamen ini hanya memiliki lebar beberapa ratus tahun cahaya, tetapi panjangnya dapat mencapai ribuan tahun cahaya. Saat mendekati pusat galaksi, aliran gas itu dapat membentuk cakram berputar yang menyalurkan materi menuju lubang hitam.
Julie Hlavacek-Larrondo dari Université de Montréal, pemimpin tim penelitian, menggambarkan mekanisme itu sebagai daur ulang kosmik. “Mereka melepaskan energi dalam jumlah sangat besar yang memanaskan lingkungan sekitarnya, namun gas yang sama itu kemudian bisa mendingin menjadi filamen tipis yang jatuh kembali ke dalam dan memberi makan lubang hitam itu lagi,” katanya dalam sebuah pernyataan.
Ketika bahan bakar baru masuk, lubang hitam dapat kembali aktif dan menyalakan jet. Jet lalu memanaskan serta menghambat aliran gas, sebelum sebagian materi kembali mendingin dan memulai siklus berikutnya.
Struktur Kait di NGC 4696
NGC 4696 menjadi sasaran penting karena jaraknya cukup dekat untuk memperlihatkan detail aliran gas di sekitar pusat galaksi. Hubble sebelumnya melihat pusaran gas menyerupai kait, sedangkan JWST memetakan struktur itu dan hubungannya dengan filamen secara lebih rinci.
| Instrumen | Target Pengamatan | Temuan |
|---|---|---|
| Teleskop Antariksa Hubble | Pusat NGC 4696 | Melihat pusaran gas berbentuk kait dekat lubang hitam pusat |
| JWST | Aliran gas di pusat NGC 4696 | Memetakan kait gas serta kaitannya dengan filamen materi |
Struktur berbentuk kait yang dipetakan JWST memiliki lebar sekitar 800 tahun cahaya. Gas di dalamnya bergerak sekitar 1,3 juta mil per jam, setara 600 kilometer per detik.
Hal paling penting adalah kait gas tersebut tampak tersambung dengan filamen materi raksasa yang mengarah ke lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Tim peneliti juga membandingkan hasil pengamatan itu dengan simulasi komputer dan menemukan bahwa gas yang jatuh ke pusat dapat membentuk pola serupa.
Helen Russell dari School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, mengatakan JWST memperlihatkan bagian akhir dari lingkaran tertutup itu. “Jaringan filamen gas yang luas ini pada akhirnya menyalurkan gas ke sebuah cakram yang memberi bahan bakar bagi lubang hitam tersebut,” ujarnya.
Hasil penelitian tim ini dipublikasikan dalam Astrophysical Journal Letters pada Rabu (16/7/2026). Pengamatan di NGC 4696 memberi gambaran bahwa umpan balik dari jet tidak semata menghentikan pertumbuhan, tetapi juga dapat membantu mengatur pasokan bahan bakar bagi lubang hitam raksasa.
