PARA ilmuwan berhasil mengungkap mekanisme di balik fenomena “kematian” galaksi akibat ulah lubang hitam supermasif yang berada di pusatnya. Penelitian terbaru ini menjawab teka-teki astronomi yang telah lama membingungkan para peneliti: mengapa galaksi tidak menghasilkan lebih banyak bintang dari bahan baku yang mereka miliki.
Secara alami, galaksi-galaksi besar, termasuk Bima Sakta, dikelilingi selubung gas dan debu raksasa yang dikenal sebagai circumgalactic medium. Selubung materi ini berfungsi sebagai bahan baku utama untuk membentuk bintang-bintang baru. Pada fase pembentukan bintang yang intens, gas ini mengalir masuk ke dalam galaksi, menggumpal, dan memicu lahirnya bintang baru.
Namun, pada titik tertentu, proses alami tersebut terhenti secara mendadak. Ada kekuatan kosmik yang mencegah gas dari circumgalactic medium untuk mendingin, menggumpal, dan masuk ke dalam galaksi, sehingga pembentukan bintang terhenti dan galaksi secara efektif dianggap “mati”.
Penelitian terbaru menunjukkan ketika lubang hitam supermasif aktif menelan materi di sekitarnya, objek tersebut memancarkan semburan jet plasma berkecepatan tinggi. Semburan energi ini menjangkau wilayah yang sangat jauh, melewati pusat galaksi hingga menembus batas terluarnya. Dampaknya, struktur gas pembentuk bintang di sekeliling galaksi menjadi kacau dan terganggu.
“Ini adalah hasil penelitian terobosan yang memecahkan misteri lama tentang bagaimana lubang hitam memengaruhi galaksi, bintang-bintang di dalamnya, serta kehidupan seperti yang kita ketahui,” ungkap Sanchayeeta Borthakur, pemimpin tim penelitian dari Arizona State University.
“Pekerjaan ini membuka arah baru untuk mengeksplorasi lebih jauh keterkaitan rumit antara lubang hitam supermasif yang berjarak triliunan mil dari kita dengan bagaimana kita bisa ada di sini,” tambahnya.
Meskipun lubang hitam supermasif memiliki massa jutaan hingga miliaran kali lipat dari massa Matahari, ukurannya secara fisik masih relatif kecil jika dibandingkan dengan galaksi induknya yang memuat ratusan miliar sistem bintang.
“Pertanyaan yang mengejutkan adalah: Bagaimana sesuatu yang ukurannya begitu kecil dapat memberikan dampak energi terhadap sesuatu yang begitu besar?” kata Namrata Roy, salah satu pemimpin tim peneliti dari Raman Research Institute.
Untuk menjawab pertanyaan tersebut, Roy dan Borthakur memfokuskan pengamatan pada lubang hitam aktif. Mereka mengombinasikan data ratusan galaksi berpancaran jet dari survei Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) dengan pengukuran jet radio dari LOFAR Two-meter Sky Survey (LoTSS).
Hasil analisis menunjukkan jet plasma dari lubang hitam tidak memengaruhi gas di sekitar galaksi secara merata, melainkan berdampak kuat di titik-titik tertentu. Dampak paling signifikan terlihat di dekat tepi luar galaksi saat jet plasma pertama kali menabrak circumgalactic medium, serta di pinggiran terluar circumgalactic medium itu sendiri, tempat jet melepaskan sebagian besar energinya.
“Yang paling membuat saya bersemangat adalah skala keterkaitannya,” ujar Roy. “Lubang hitam sangat kecil jika dibandingkan dengan galaksi, tetapi dampaknya dapat menjangkau ratusan ribu tahun cahaya hingga jauh ke pinggiran terluar galaksi. Semburan jet membawa energi ke luar, dan gas menyala di sepanjang jalurnya.”
Temuan yang telah dipublikasikan dalam jurnal The Astrophysical Journal Letters ini memberikan rekam jejak jelas mengenai cara kerja jet plasma lubang hitam dalam memutus pasokan bahan baku bintang, sekaligus memberi sudut pandang baru bagi para astronom dalam memetakan evolusi galaksi di alam semesta. (Space/Z-2)