Teleskop Luar Angkasa Webb yang mutakhir telah mendeteksi penggabungan lubang hitam terjauh yang pernah terjadi, yang terjadi ketika alam semesta baru berusia 740 juta tahun. Ini adalah pertama kalinya para astronom melihat penggabungan pada awal sejarah alam semesta, sehingga menjadikannya pemecah rekor.
Lubang hitam adalah objek masif yang tersebar di seluruh alam semesta kita; medan gravitasinya begitu kuat sehingga cahaya pun tidak dapat lepas dari cakrawala peristiwanya. Penggabungan lubang hitam memang seperti apa adanya: Tarian lambat dan mengerikan antara dua objek, sering kali berada di pusat galaksi masing-masing, dan akhirnya menyatu menjadi satu objek.
Pengamatan penggabungan baru-baru ini dilakukan oleh tim astronomi pada Mei 2023 menggunakan instrumen NIRSpec-IFU milik Teleskop Webb. Pertemuan lubang-lubang kosmik terjadi ketika alam semesta berusia sekitar tiga perempat miliar tahun (sebagai referensi, alam semesta kini berusia 13 miliar tahun lebih tua dari itu!), dalam sistem galaksi yang disebut ZS7.
Penggabungan ini terlihat berkat fitur spektrografi lubang hitam yang bertambah—lubang hitam yang secara aktif menyerap material—yang tidak terlihat oleh teleskop berbasis darat. Untungnya, Webb berada di L2, wilayah luar angkasa yang berjarak 1 juta mil dari Bumi, tempat ia dapat mengintip lebih jauh ke alam semesta.
“Temuan kami menunjukkan bahwa penggabungan adalah jalur penting di mana lubang hitam dapat tumbuh dengan cepat, bahkan saat fajar kosmik,” kata Hannah Übler, astronom di Universitas Cambridge dan penulis utama studi tersebut, dalam ESA. melepaskan. “Bersama dengan temuan Webb lainnya mengenai lubang hitam aktif dan masif di alam semesta jauh, hasil kami juga menunjukkan bahwa lubang hitam masif telah membentuk evolusi galaksi sejak awal.”
Penglihatan Webb sangat tajam sehingga tim mampu memisahkan dua lubang hitam secara spasial, mengungkapkan beberapa karakteristik fisik mereka. Salah satu lubang berukuran sekitar 50 juta kali massa Matahari, sementara lubang lainnya tertutup awan gas padat. Makalah lengkap tim tentang penemuan itu adalah diterbitkan hari ini di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
Saat lubang hitam bergabung, mereka mengirimkan gelombang kejut gravitasi yang menekan dan merentangkan ruangwaktu hingga miliaran tahun cahaya. Gelombang ini dideteksi oleh observatorium seperti yang dikelola oleh Kolaborasi LIGO-Virgo-KAGRA, yang sebagian di antaranya pertama kali mendeteksi gelombang gravitasi pada tahun 2015.
Namun, ada masa depan yang lebih cerah untuk memahami gravitasi alam semesta. ESA secara resmi diadopsi Laser Interferometer Space Antenna (LISA), sebuah observatorium gelombang gravitasi berbasis ruang angkasa, pada bulan Januari, membuka jalan bagi peluncuran dan pengoperasian pesawat ruang angkasa tersebut.
“Hasil Webb memberi tahu kita bahwa sistem yang lebih ringan yang dapat dideteksi oleh LISA seharusnya jauh lebih sering daripada yang diasumsikan sebelumnya,” kata Nora Luetzgendorf, ilmuwan proyek utama LISA di Badan Antariksa Eropa, dalam rilis yang sama. “Kemungkinan besar hal ini akan membuat kami menyesuaikan model kami untuk tingkat LISA dalam kisaran massal ini. Ini hanyalah puncak gunung es.”
Secara keseluruhan, teleskop luar angkasa generasi berikutnya tidak hanya mampu mengungkap lubang hitam paling awal, tetapi juga frekuensinya di alam semesta. Mengungkap teka-teki lubang hitam—bagaimana lubang hitam tumbuh, berinteraksi, dan membentuk wilayah di sekitarnya—akan membantu ahli astrofisika memahami beberapa misteri paling mendasar di alam semesta.
Lagi: 9 Hal yang Belum Anda Ketahui Tentang Lubang Hitam
