Para ilmuwan dari tim riset internasional pimpinan Institut Max Planck untuk Fisika Ekstraterestrial (MPE) berhasil menemukan tiga lubang hitam raksasa yang berjarak dan aktif melahap materi di dalam satu galaksi. Objek antariksa tersebut terletak di galaksi J0148-4214 yang cahayanya membutuhkan waktu sekitar 12,5 miliar tahun untuk mencapai Bumi, sehingga diamati pada kondisi ketika usianya baru 1,2 miliar tahun setelah Big Bang.
Bukti Pertama Tiga Lubang Hitam Aktif
Untuk mengukur jarak galaksi tersebut, para astronom menggunakan besaran pergeseran merah atau redshift dan mendapatkan angka z=5,02 akibat pemuaian alam semesta yang meregangkan panjang gelombang cahaya. Hannah Ubler selaku pemimpin kelompok riset MPE dan penulis utama studi menyatakan bahwa temuan ini merupakan bukti pertama dari tiga lubang hitam aktif yang berada di satu galaksi pada alam semesta yang jauh, seperti dilaporkan CNN Indonesia.
Posisi ketiga objek tersebut terbagi di mana dua lubang hitam terletak di dekat pusat galaksi dengan jarak proyeksi sejauh 620 tahun cahaya. Sementara itu, lubang hitam ketiga berada di bagian pinggir dengan jarak sekitar 5.500 tahun cahaya dari pusat galaksi tersebut.
Cara Ilmuwan Mendeteksi Objek Tersembunyi
Para peneliti mengidentifikasi keberadaan objek tersebut dengan memeriksa pola khas pada cahaya yang dipancarkan oleh gas hidrogen yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi akibat gaya gravitasi kuat di dekat lubang hitam. Untuk membedakan dua lubang hitam di pusat J0148-4214 yang memiliki pola emisi rumit, para ilmuwan menggunakan teknik spektro-astrometri guna melacak perubahan posisi pancaran spektrum di area galaksi.
Perhitungan massa ketiga lubang hitam menunjukkan angka yang berbeda, yakni sekitar 80 juta kali massa matahari untuk lubang hitam pertama, 600.000 kali untuk yang kedua, dan 2 juta kali untuk yang ketiga. Menariknya, lubang hitam bermassa 600.000 matahari justru mengumpulkan materi dengan tingkat kelajuan tertinggi yang melampaui batas maksimum teori dasar atau batas luminositas Eddington.
Giovanni Mazzolari selaku penulis kedua studi menjelaskan bahwa data dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) memungkinkan tim memperkirakan massa, kecepatan hisap, serta massa bintang total di galaksi tersebut yang mencapai sekitar 1,3 miliar kali Matahari. Dua lubang hitam di dekat pusat diprediksi akan bergabung dalam beberapa ratus juta tahun ke depan, sementara keberadaan lubang hitam ketiga yang berada di luar pusat diduga merupakan sisa penggabungan sebelumnya akibat tolakan gelombang gravitasi atau sedang bergerak menuju pusat galaksi.
Penemuan ini menyoroti kemampuan JWST khususnya melalui teknik integral field spectroscopy menggunakan instrumen Near Infrared Spectograph yang memungkinkan para astronom memisahkan sinyal yang tampak berasal dari satu sumber. Tanpa peta spasial yang mendetail tersebut, para ilmuwan kemungkinan besar hanya akan mendeteksi satu lubang hitam, dan hasil ini mengindikasikan bahwa galaksi jauh lainnya mungkin menyimpan banyak lubang hitam tersembunyi yang belum terdeteksi.
