Ahli astronomi telah menemui banyak galaksi luar biasa di alam semesta awal yang tumbuh beratus-ratus kali lebih cepat daripada sepupu moden mereka, yang menjelaskan misteri kewujudan lubang hitam raksasa pada zaman awal selepas Big Bang, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
RIA Novosti / Alina Polyanina
Kami mencari perkara yang sama sekali berbeza - kami berusaha mencari jejak pembentukan bintang di galaksi-galaksi di mana lubang hitam ini dijumpai. Sebagai gantinya, kami berjaya menemui empat objek lain tepat di sebelahnya, bintang-bintang terbentuk dengan pantas - beberapa ratus jisim solar setahun,”kata Roberto Decarli dari Institut Astronomi di Heidelberg (Jerman).
Dipercayai bahawa pusat galaksi paling besar adalah rumah bagi lubang hitam supermasif, yang jisimnya dapat berkisar antara satu juta hingga berbilion kali massa Matahari. Sebab-sebab pembentukan objek ini belum sepenuhnya jelas. Para saintis pada mulanya percaya bahawa objek seperti itu muncul dengan cara yang sama seperti "sepupu" biasa mereka: akibat daripada keruntuhan bintang secara graviti dan penggabungan beberapa lubang hitam yang besar.
Pemerhatian galaksi pertama di Alam Semesta membuat para astrofisikis meragui perkara ini - ternyata mereka dihuni oleh lubang hitam dengan jumlah berjuta-juta bilion Matahari. Objek-objek seperti itu, seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan, tidak akan mempunyai waktu untuk berkembang sehingga sebesar itu jika mereka lahir kecil. Oleh itu, sebilangan saintis mula mempercayai bahawa lubang hitam supermasif dilahirkan dalam senario yang lebih eksotik - akibat daripada runtuhnya awan raksasa hidrogen atom "murni" atau disebabkan oleh gumpalan benda gelap.
Ini adalah bagaimana artis membayangkan kelahiran lubang hitam di alam semesta awal. Foto: John Wise, Georgia Tech
Decarli dan rakannya menemui kemungkinan jawapan untuk soalan ini dengan mengkaji galaksi yang paling jauh di mana lubang hitam ini telah dijumpai dengan teleskop radio ALMA, yang dibina di dataran tinggi Chahnantor Chili. Teleskop ini, penulis jelaskan, dapat mengesan pergerakan awan gas paling sejuk dari mana bintang terbentuk, yang memungkinkannya digunakan untuk menganggar secara langsung frekuensi pembentukan bintang.
Galaksi yang cuba dikaji oleh Decarli dan rakan-rakannya terbentuk kira-kira 13 bilion tahun yang lalu, hanya beberapa ratus juta tahun selepas Big Bang. Jarak yang sangat besar dari mereka dan cahaya quasar yang jelas menyulitkan usaha untuk melakukan bancian bintang di dalamnya dan menganggarkan jisim "bahan binaan bintang", dengan fokus pada jejak karbon dalam spektrum mereka.
Video promosi:
Atas sebab ini, para astronom tidak dapat melihat bintang-bintang dilahirkan di dalam 25 galaksi yang mereka mulakan, tetapi mereka dapat mengikuti proses ini di "metropolis bintang" yang berdekatan, di mana lubang hitam tidak begitu aktif.
Ternyata, bintang-bintang di dalamnya terbentuk dengan kelajuan tinggi yang tidak dapat dibayangkan - setiap tahun beberapa bintang dilahirkan di dalamnya, yang jisimnya beberapa ratus kali lebih tinggi daripada Matahari. Kadar pembentukan bintang seperti itu dan kemasukan bahan sejuk ke galaksi, sebagaimana perhitungan penulis menunjukkan, cukup untuk menjelaskan pembentukan lubang hitam gergasi dengan jutaan Matahari pada miliar tahun pertama kehidupan Alam Semesta.
