Simulasi kosmologi baru dari para astronom Universitas Maynooth menunjukkan bahwa lubang hitam “benih cahaya” kecil di alam semesta awal bisa saja tumbuh dengan sangat cepat, sehingga berpotensi menjelaskan bagaimana lubang hitam supermasif terbentuk segera setelah Big Bang. Penelitian ini menjawab teka-teki lama dalam astronomi: bagaimana lubang hitam berevolusi menjadi berukuran sangat besar dalam waktu yang relatif singkat.
Kegilaan di Lubang Hitam Awal
Simulasi tersebut menggambarkan alam semesta awal yang kacau, di mana kondisi padat dan bergejolak memungkinkan lubang hitam yang lebih kecil memakan materi di sekitarnya dengan cepat. Menurut Ph.D. kandidat Daxal Mehta, lingkungan ini memicu apa yang oleh para peneliti disebut sebagai “pertambahan super Eddington” – laju konsumsi yang dipercepat ketika lubang hitam menelan material lebih cepat dari yang dimungkinkan secara teori.
Simulasi tersebut mengungkapkan bahwa lubang hitam generasi pertama, yang lahir hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, dapat tumbuh hingga berukuran puluhan ribu kali lipat ukuran Matahari kita.
Pertumbuhan pesat ini memecahkan pertanyaan kunci yang diajukan oleh pengamatan dari Teleskop Luar Angkasa James Webb: bagaimana lubang hitam awal bisa mencapai ukuran sebesar itu dengan begitu cepat?
Benih Ringan vs. Benih Berat
Lubang hitam dikategorikan menjadi dua jenis: “biji berat” dan “biji ringan”. Benih yang berat sudah berukuran sangat besar saat lahir, berpotensi mencapai ratusan ribu kali massa Matahari. Sebaliknya, benih ringan dimulai jauh lebih kecil (sepuluh hingga beberapa ratus massa matahari) dan harus tumbuh menjadi supermasif.
Selama bertahun-tahun, para astronom percaya bahwa benih-benih berat sangat penting untuk menjelaskan keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Namun, penelitian Universitas Maynooth menunjukkan bahwa lubang hitam bermassa bintang “variasi taman” dapat tumbuh dengan kecepatan ekstrem di alam semesta awal**, jika kondisinya tepat.
Implikasi untuk Penelitian Masa Depan
Temuan ini membentuk kembali pemahaman kita tentang asal usul lubang hitam dan menyoroti pentingnya simulasi resolusi tinggi dalam kosmologi. Alam semesta awal tampak jauh lebih kacau daripada yang diperkirakan sebelumnya, dengan populasi lubang hitam masif yang lebih besar dari perkiraan.
Penelitian ini juga mempunyai implikasi terhadap misi Laser Interferometer Space Antenna (LISA) ESA/NASA yang akan datang, yang dijadwalkan diluncurkan pada tahun 2035. LISA dapat mendeteksi gelombang gravitasi dari penggabungan lubang hitam awal yang berkembang pesat ini, sehingga memberikan bukti lebih lanjut untuk temuan simulasi tersebut.
Penelitian ini dipublikasikan di Nature Astronomy pada tanggal 21 Januari 2026. Hasilnya mengonfirmasi bahwa alam semesta awal adalah periode penuh gejolak pertumbuhan lubang hitam yang cepat, di mana bahkan benih kecil pun bisa menjadi raksasa galaksi.
