JWST baru saja melihat lubang hitam supermasif sedang mengisi bahan bakar. Ini bukan sekadar pengamatan terhadap penghuni kosmos yang paling lapar. Ini adalah bukti mekanisme yang menjelaskan bagaimana mereka menjadi begitu besar, begitu cepat, setelah Big Bang.
Lubang hitam makan. Kemudian mereka muntah. Namun, alam semesta memiliki skema daur ulang yang dapat mengembalikan muntahan tersebut ke meja.
Cara kerja siklus kelaparan kosmik
Kita tahu galaksi dengan lubang hitam masif berada di intinya. Ada yang diam. Terbengkalai. Mereka menghirup gas dan debu secukupnya. Namun yang lainnya adalah Inti Galaksi Aktif (AGN). Ini adalah orang-orang rakus. Mereka melahap diri mereka sendiri, menciptakan hati galaksi mereka yang cerah.
Tapi ada biayanya. Raksasa yang sedang berpesta ini menembakkan materi dari kutubnya dengan jet besar. Hal ini akan meledakkan bahan mentah—yang merupakan bahan bakar bagi bintang-bintang baru—ke luar galaksi seluruhnya. Pembentukan bintang terhenti. Galaksi secara efektif mati.
Inilah paradoks yang telah dihadapi para astronom selama bertahun-tahun: Bagaimana lubang hitam supermasif awal bisa tumbuh hingga mencapai miliaran massa Matahari dalam waktu kurang dari satu miliar tahun?
Waktu ada di pihak mereka sekarang, tentu saja. Tapi di alam semesta bayi? Tidak terlalu. Bahkan teori fast-eating menyatakan bahwa membuang gas sambil mengonsumsinya akan membatasi pertumbuhan. Ini harus bertindak seperti diet yang dilakukan sendiri. Jika mereka mengeluarkan bahan bakar untuk menggerakkan jet mereka, bagaimana mereka bisa memulai kembali?
Julie Hlavacek-Larrondo, ketua tim di Université de Montréal, menyampaikan pendapat terbaiknya saat mendiskusikan temuan ini.
“Apa yang diungkapkan JWST adalah bahwa lubang hitam adalah pendaur ulang kosmik yang paling utama.”
Mereka tidak hanya menimbun materi. Mereka melepaskan energi yang memanaskan lingkungannya. Tapi panas itu belum final. Gasnya mendingin. Itu mengembun. Itu jatuh kembali.
Perangkap filamen
Bayangkan sebuah sungai. Jet lubang hitam memercikkan material ke dalam lingkaran galaksi. Untuk sementara, ia melayang di sana, tidak terlihat dan hilang. Kemudian, gravitasi mengambil alih. Bahannya mendingin menjadi pita yang panjang dan tipis. Ini bukan kelinci debu. Mereka adalah struktur yang lebarnya ratusan tahun cahaya, membentang ribuan tahun cahaya di kegelapan.
Mereka mengular kembali ke pusat galaksi. Sebuah reformasi disk. Lubang hitam mendapat makan lagi.
Ini bukan makan sekali saja. Itu sebuah lingkaran. Pesta. Kelaparan. Pesta.
Lubang hitam memulai kembali pancarannya. Siklusnya berkedip. Mekanisme umpan balik yang mengatur dirinya sendiri ini menjelaskan bagaimana lubang hitam mempertahankan pertumbuhannya tanpa melanggar batas kecepatan kosmik. Hingga saat ini, kami belum dapat melihat hubungan antara filamen jauh tersebut dan lubang itu sendiri. JWST baru saja menyatukan gambarnya.
Di dalam NGC 4696
Untuk membuktikan teori ini, para ilmuwan mengalihkan pandangan mereka ke Bumi. Bukan ke itu. Dekat saja.
NGC 4696 berada di jantung Cluster Centaurus. Berjarak 145 juta tahun cahaya, planet ini bisa dibilang merupakan tetangga dalam hal kosmik. Di dalamnya terdapat AGN yang telah membingungkan para astronom selama beberapa dekade. Hubble sebelumnya telah melihat spiral gas aneh berbentuk kait di dekat inti. Tapi itu tidak menangkap kecepatan atau strukturnya dengan jelas.
JWST melangkah masuk dengan mata inframerah tengahnya terbuka lebar.
Hasilnya sangat mengejutkan dalam hal ketepatannya. “Pengait” sebenarnya adalah corong yang sangat luas. Gas di dalamnya bergerak dengan kecepatan sekitar 600 kilometer per detik. Itu adalah 1,3 juta mph. Filamen tersebut membentang sekitar 800 tahun cahaya, langsung memberi makan lubang hitam supermasif yang berada di tengahnya.
Kami tidak lagi menebak-nebak apakah gas akan kembali. Kami telah menyaksikannya terjadi dalam definisi tinggi. Lubang hitam tidak membuat dirinya kelaparan. Itu adalah pertanian itu sendiri.
Namun, pertanyaan-pertanyaannya mulai berlipat ganda. Seberapa umumkah siklus ini? Apakah lubang hitam raksasa dan purba yang terbentuk sejak miliaran tahun pertama hanyalah proses kelas berat dalam proses kosmis standar, ataukah resep untuk pertumbuhan yang lebih liar lagi di luar angkasa? Perulangan telah ditutup untuk NGC 469. Masih banyak lagi yang bisa diceritakan di alam semesta.
