Kandidat lubang hitam berselubung gas memberi petunjuk tentang pertumbuhan pesat pada awal alam semesta

Astronom yang menggunakan James Webb Space Telescope telah mengidentifikasi kandidat kuat “bintang lubang hitam”, yakni lubang hitam muda yang diselimuti gas hidrogen padat. Terlihat sebagaimana kondisinya hanya 660 juta tahun setelah Big Bang, objek ini dapat menawarkan mekanisme fisik untuk menjelaskan bagaimana sebagian lubang hitam mencapai massa hampir satu miliar kali massa Matahari sebelum alam semesta berusia 700 juta tahun.

Sumber tersebut tampak sebagai titik yang luar biasa merah, tetapi spektroskopi menunjukkan bahwa bintang biasa dan debu bukan penjelasan yang memadai. Pada rentang panjang gelombang tertentu, kecerahannya turun hingga kurang dari seperdua puluh nilai semula, menghasilkan diskontinuitas Balmer yang terukur sebesar 7,7. Bahkan populasi bintang yang dipilih secara khusus diperkirakan tetap menghasilkan nilai di bawah sekitar 5. Penyerapan hidrogen juga menunjukkan adanya gas yang sangat padat.

Model yang disederhanakan oleh para peneliti menempatkan lubang hitam bermassa sekitar satu juta hingga sepuluh juta kali massa Matahari di dalam selubung gas yang hampir bebas debu dan berukuran setara tata surya. Selubung semacam itu dapat memerangkap radiasi yang keluar, yang biasanya memperlambat materi yang masuk, sehingga lubang hitam dapat melahap materi lebih cepat daripada batas normalnya.

Kandidat ini juga mungkin menjelaskan “titik-titik merah kecil” misterius yang diamati Webb. Dalam kasus ini, lubang hitam dan selubungnya tampak lebih terang daripada hampir semua bintang di sekitarnya, sehingga memberikan pandangan yang luar biasa jelas terhadap sumber penggerak di pusatnya. Namun, penafsiran ini belum konklusif: geometri gas dan massa lubang hitam masih belum pasti, dan astronom memerlukan lebih banyak contoh serta simulasi terperinci untuk menguji apakah ini merupakan fase pertumbuhan yang umum pada awal alam semesta.