Sangat mungkin, gambar terakhir yang terlintas dalam pikiran ketika memikirkan lubang hitam adalah bahwa mereka perlu dipelihara, dimanjakan, dan dilindungi ketika muda. Tetapi penelitian baru mengungkapkan lubang hitam besar pertama di alam semesta kemungkinan terbentuk dan tumbuh jauh di dalam kepompong raksasa, seperti bintang yang meredam radiasi sinar-X mereka yang kuat dan mencegah gas-gas di sekitarnya tidak tertiup angin.
"Sampai baru-baru ini, banyak orang berpikir bahwa lubang hitam supermasif dimulai dari penggabungan banyak lubang hitam kecil di alam semesta," kata Mitchell Begelman, dari University of Colorado-Boulder. "Model baru pengembangan lubang hitam ini menunjukkan kemungkinan rute alternatif untuk pembentukannya."
Lubang hitam biasa dianggap sebagai sisa-sisa bintang yang sedikit lebih besar dari matahari kita yang menghabiskan bahan bakarnya dan mati.
Tetapi lubang hitam besar pertama kemungkinan terbentuk dari bintang-bintang yang sangat besar yang terbentuk di awal Semesta, mungkin dalam beberapa ratus juta tahun pertama setelah Big Bang. Proses unik dari bintang-bintang besar ini menjadi lubang hitam termasuk pembentukan kepompong pelindung, terbuat dari gas.
“Apa yang baru di sini adalah kami pikir kami telah menemukan mekanisme baru untuk membentuk bintang-bintang supermasif raksasa ini, yang memberi kami cara baru untuk memahami bagaimana lubang hitam besar mungkin terbentuk relatif cepat,” kata Begelman.
Bintang-bintang supermasif awal ini akan tumbuh dengan ukuran besar - sebanyak puluhan juta kali massa matahari kita - dan akan berumur pendek, dengan intinya hancur hanya dalam beberapa juta tahun.
Persyaratan utama untuk pembentukan bintang supermasif adalah akumulasi materi pada laju sekitar satu massa matahari per tahun, kata Begelman. Karena banyaknya jumlah materi yang dikonsumsi oleh bintang-bintang supermasif, lubang hitam benih selanjutnya yang terbentuk di pusat-pusat mereka mungkin telah mulai jauh lebih besar daripada lubang hitam biasa.
Begelman mengatakan bintang-bintang supermasif yang terbakar hidrogen harus distabilkan oleh rotasi mereka sendiri atau bentuk energi lain seperti medan magnet atau turbulensi untuk memfasilitasi pertumbuhan lubang hitam yang cepat di pusat-pusat mereka.
Setelah lubang hitam benih terbentuk, proses memasuki tahap kedua, yang dijuluki Begelman sebagai tahap "quasistar". Dalam fase ini, lubang hitam tumbuh dengan cepat dengan menelan materi dari amplop gas yang membengkak di sekitarnya, yang akhirnya membengkak ke ukuran sebesar tata surya Bumi dan mendingin pada saat yang sama, katanya.
Setelah quasar mendingin melewati titik tertentu, radiasi mulai keluar pada tingkat tinggi sehingga menyebabkan amplop gas membubarkan dan meninggalkan lubang hitam hingga 10.000 kali atau lebih massa matahari Bumi. Dengan kepala besar seperti memulai lubang hitam biasa, mereka bisa tumbuh menjadi lubang hitam supermasif jutaan atau milyaran kali massa matahari baik dengan melahap gas dari galaksi di sekitarnya atau bergabung dengan lubang hitam lainnya dalam tabrakan galaksi yang sangat keras.
Begelman mengatakan lubang hitam besar yang terbentuk dari bintang-bintang supermasif awal dapat memiliki dampak besar pada evolusi alam semesta, termasuk pembentukan galaksi, kemungkinan akan menghasilkan quasar - pusat galaksi jauh yang sangat energik dan energetik, yang dapat menjadi triliun kali lebih cerah dari matahari kita.
Makalah Begelman akan diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society.
Sumber: EurekAlert
