Misteri Lubang Hitam Raksasa di Alam Semesta Awal Makin Dalam, Quasar Kuno Ditemukan

Teleskop luar angkasa Euclid milik Badan Antariksa Eropa (ESA) kembali mengguncang dunia astrofisika. Dalam studi terbaru yang dipublikasikan di jurnal Astronomy & Astrophysics, para ilmuwan mengidentifikasi 31 quasar kuno—termasuk dua yang tertua yang pernah terdeteksi—yang usianya mencapai lebih dari 13,1 miliar tahun. Temuan ini tidak hanya memperluas batas pengamatan manusia, tetapi juga memperdalam misteri tentang bagaimana lubang hitam supermasif bisa eksis di saat alam semesta masih sangat muda.

Quasar adalah inti galaksi yang sangat terang, ditenagai oleh lubang hitam raksasa yang aktif menyedot materi di sekitarnya. Dua quasar tertua yang ditemukan bersinar dengan kecerahan sekitar satu triliun kali lipat matahari, dan diperkirakan muncul hanya 670 juta tahun setelah Ledakan Dahsyat (Big Bang). Pada masa itu, alam semesta baru berusia 5 persen dari usianya saat ini, dan masih berada dalam periode yang disebut “epoch of reionization” atau fajar kosmik—saat kabut hidrogen netral mulai tersapu oleh cahaya bintang dan galaksi pertama.

“Quasar adalah inti galaksi yang menyala terang,” ujar Daming Yang, mahasiswa doktoral di Leiden Observatory, Belanda, yang menjadi penulis utama studi ini. “Di pusatnya terdapat lubang hitam raksasa. Lubang hitam itu sendiri gelap, namun gravitasinya menarik gas dan debu yang berputar seperti air di saluran pembuangan. Saat itulah gas menjadi sangat panas dan bersinar lebih terang dari seluruh galaksi di sekitarnya.”

Yang menambahkan bahwa alam semesta pada masa itu jauh lebih kecil dan padat, serta dipenuhi kabut hidrogen netral. Proses reionisasi—saat atom hidrogen kehilangan elektronnya—mengubah alam semesta menjadi transparan seperti yang kita lihat sekarang. Namun, keberadaan lubang hitam supermasif di era tersebut justru menjadi teka-teki besar.

“Hal terpenting dari quasar jauh ini adalah bahwa lubang hitam supermasif sudah ada pada masa kosmik yang sangat awal. Ini tidak memberikan banyak waktu bagi objek-objek tersebut untuk tumbuh, karena alam semesta masih terlalu muda. Ini adalah masalah besar yang belum terpecahkan dalam astrofisika,” kata Joseph Hennawi, astrofisikawan dari University of California, Santa Barbara, yang turut serta dalam penelitian.

Hennawi menjelaskan bahwa alam semesta telah mengembang sekitar delapan kali lipat secara linear sejak masa itu. Artinya, segala sesuatu pada awalnya terkompresi dalam volume yang jauh lebih kecil. Pertumbuhan lubang hitam supermasif dalam waktu singkat—kurang dari satu miliar tahun—menekan batas pemahaman ilmuwan tentang mekanisme akresi dan pembentukan lubang hitam. “Entah lubang hitam pertama lahir sudah dalam keadaan masif melalui jalur eksotis, atau mereka tumbuh jauh lebih cepat dari yang kita duga. Setiap langkah mundur ke masa lalu membuat teka-teki ini semakin sulit,” ujar Yang.

Bagi Indonesia, temuan ini mungkin terasa jauh dari keseharian. Namun, di baliknya tersimpan pesan penting: investasi pada sains dasar dan teknologi antariksa membuka jendela pemahaman yang tak terduga. Teleskop Euclid, yang diluncurkan pada 2023 dengan misi utama menyelidiki energi gelap dan materi gelap, justru memberikan bonus ilmiah berupa penemuan quasar purba. Hal ini mengingatkan bahwa riset fundamental seringkali melahirkan inovasi yang melampaui target awalnya.

“Sebelum Euclid, puluhan tahun pencarian oleh seluruh komunitas astronomi hanya menghasilkan segelintir quasar dari era awal, terutama karena keterbatasan teleskop. Dengan sampel ini, kita memasuki era baru: mempelajari lubang hitam supermasif awal sebagai sebuah populasi, dan akhirnya menjawab bagaimana mereka lahir dan tumbuh begitu cepat saat alam semesta masih sangat muda,” pungkas Yang.

Pertanyaan yang kini menggantung: apakah alam semesta memiliki mekanisme pembentukan lubang hitam yang belum pernah terbayangkan sebelumnya? Ataukah teori relativitas umum dan model pertumbuhan lubang hitam perlu direvisi? Satu hal yang pasti, setiap jawaban yang ditemukan justru membuka lebih banyak pertanyaan baru.