Para ahli astrofisika telah mengambil langkah besar ke depan dalam memahami bagaimana lubang hitam monster ini dilahirkan.
Kesan seniman ini menunjukkan kemungkinan benih untuk pembentukan lubang hitam supermasif. Dua dari benih yang mungkin ditemukan oleh tim Italia, menggunakan tiga teleskop luar angkasa: NASA Chandra X-ray Observatory, NASA / ESA Hubble Space Telescope, dan NASA Spitzer Space Telescope. Gambar melalui NASA / CXC / M. Weiss
NASA mengumumkan kemarin (24 Mei 2016) bahwa ahli astrofisika telah mengambil langkah besar dalam memahami bagaimana lubang hitam supermasif terbentuk. Menggunakan data dari tiga teleskop yang berbeda, para peneliti telah menemukan bukti terbaik yang belum menyarankan bahwa lubang hitam supermasif di alam semesta awal dihasilkan oleh runtuhnya langsung awan gas besar-besaran.
Selama bertahun-tahun para astronom telah memperdebatkan bagaimana generasi paling awal dari lubang hitam supermasif terbentuk dengan sangat cepat, secara relatif, setelah Big Bang. Sekarang, tim Italia telah mengidentifikasi dua objek di alam semesta awal yang tampaknya menjadi asal dari lubang hitam supermasif awal ini. Kedua objek tersebut mewakili kandidat benih black hole paling menjanjikan yang ditemukan sejauh ini.
Lubang hitam supermasif mengandung jutaan atau bahkan milyaran kali massa matahari. Di alam semesta modern mereka dapat ditemukan di pusat hampir semua galaksi besar, termasuk Bima Sakti. Lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti memiliki massa empat juta massa matahari. Dua kandidat benih lubang hitam juga akan menjadi nenek moyang dari dua lubang hitam supermasif modern, kata para peneliti.
Kelompok ini menggunakan model komputer dan menerapkan metode analisis baru untuk data dari NASA Chandra X-ray Observatory, NASA / ESA Hubble Space Telescope, dan NASA Spitzer Space Telescope untuk menemukan dan mengidentifikasi dua objek. Kedua kandidat benih lubang hitam yang baru ditemukan ini terlihat kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang dan memiliki massa awal sekitar 100.000 kali matahari.
Gambar ini menunjukkan salah satu dari dua biji lubang hitam supermasif yang terdeteksi, OBJ29323, seperti yang terlihat oleh NASA Chandra Space Telescope. Sifat-sifat data X-ray cocok dengan yang diprediksi oleh model yang diproduksi oleh tim peneliti Italia. Gambar melalui NASA / CXC / Scuola Normale Superiore / Pacucci
Fabio Pacucci, dari Scuola Normale Superiore di Pisa, Italia adalah penulis utama penelitian ini. Pacucci mengatakan dalam sebuah pernyataan:
Penemuan kami, jika dikonfirmasi, akan menjelaskan bagaimana lubang hitam monster ini dilahirkan.
Hasil baru ini membantu menjelaskan mengapa kita melihat lubang hitam supermasif kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang.
Ada dua teori utama untuk menjelaskan pembentukan lubang hitam supermasif di alam semesta awal. Seseorang mengasumsikan bahwa biji tumbuh dari lubang hitam dengan massa sekitar sepuluh hingga seratus kali lebih besar dari matahari kita, seperti yang diharapkan untuk runtuhnya bintang masif. Benih lubang hitam kemudian tumbuh melalui merger dengan lubang hitam kecil lainnya dan dengan menarik gas dari lingkungan mereka. Namun, mereka harus tumbuh pada tingkat yang luar biasa tinggi untuk mencapai massa lubang hitam supermasif yang telah ditemukan di miliaran tahun alam semesta muda.
Gambar ini menunjukkan salah satu dari dua biji lubang hitam supermasif yang terdeteksi, OBJ29323, seperti yang terlihat oleh NASA / ESA Hubble Space Telescope. Gambar melalui NASA / STScI / ESA
Temuan baru mendukung skenario lain di mana setidaknya beberapa biji lubang hitam sangat masif dengan 100.000 kali massa matahari terbentuk langsung ketika awan gas masif runtuh. Dalam hal ini pertumbuhan lubang hitam akan dimulai, dan akan berjalan lebih cepat.
Andrea Ferrara juga dari Scuola Normale Superiore adalah rekan penulis studi. Ferrara berkata:
Ada banyak kontroversi mengenai jalur mana yang diambil lubang hitam ini. Pekerjaan kami menunjukkan bahwa kami berkumpul pada satu jawaban, di mana lubang hitam mulai besar dan tumbuh pada tingkat normal, daripada memulai dari yang kecil dan tumbuh pada tingkat yang sangat cepat.
Andrea Grazian, rekan penulis studi dari National Institute for Astrophysics di Italia menjelaskan:
Biji lubang hitam sangat sulit ditemukan dan memastikan deteksi mereka sangat sulit. Namun, kami pikir penelitian kami telah menemukan dua kandidat terbaik sejauh ini.
Meskipun kedua kandidat benih lubang hitam cocok dengan prediksi teoritis, pengamatan lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi sifat asli mereka. Untuk sepenuhnya membedakan antara dua teori formasi, juga akan perlu untuk menemukan lebih banyak kandidat.
Studi ini dipublikasikan secara online di Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society pada 28 Maret 2016.
Intinya: Menggunakan data dari tiga teleskop yang berbeda, para peneliti telah menemukan bukti terbaik yang belum menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif di alam semesta awal dihasilkan oleh runtuhnya langsung awan gas besar-besaran.