Lompat ke konten

Lubang Hitam Primordial Bisa Memicu Pembentukan Lubang Hitam Supermasif

  • oleh
Print Friendly, PDF & Email
blank
Pandangan seniman tentang penggabungan lubang hitam di alam semesta awal. Kredit: LIGO/Caltech/MIT/R. Sakit (IPAC)
Saat-saat awal alam semesta bergolak dan dipenuhi dengan materi panas dan padat. Fluktuasi di alam semesta awal bisa jadi cukup besar sehingga kantong materi bermassa bintang runtuh karena beratnya sendiri untuk menciptakan lubang hitam primordial. Meskipun fisikawan belum pernah mendeteksi lubang hitam kecil ini, mereka bisa memainkan peran penting dalam evolusi kosmik, mungkin tumbuh menjadi lubang hitam supermasif yang kita lihat sekarang. Sebuah studi baru menunjukkan bagaimana ini bisa bekerja, tetapi juga menemukan bahwa prosesnya rumit.
Sebuah model populer untuk lubang hitam purba adalah bahwa mereka adalah benih untuk galaksi dan bintang. Bahkan lubang hitam kecil akan menarik materi ke dalamnya, membentuk nebula galaksi, dan gas yang lebih padat di sekitar lubang hitam akan memicu pembentukan bintang awal. Ini akan menjelaskan mengapa galaksi terbentuk di awal alam semesta, dan juga mengapa sebagian besar galaksi memiliki lubang hitam supermasif.
Beberapa berpendapat bahwa benih lubang hitam purba memainkan peran penting dalam pembentukan galaksi awal. Tanpa lubang hitam yang memicu proses tersebut, galaksi tidak akan terbentuk lebih awal. Untuk melihat pertanyaan ini, tim membuat simulasi pada superkomputer besar yang dikenal sebagai Stampede2. Dari simulasi mereka, tim menemukan bahwa lubang hitam primordial dapat mendorong pembentukan galaksi dan produksi bintang, tetapi mereka juga dapat menghambatnya.
Lubang hitam primordial bisa saja menarik materi ke arahnya untuk memicu pembentukan bintang, tetapi materi yang dikonsumsi oleh lubang hitam juga memanaskan gas di dekatnya, menyebabkannya menjauh. Jadi lubang hitam primordial ternyata memiliki efek memberi-dan-menerima. Menarik materi ke awan galaksi secara gravitasi, tetapi juga memanaskan wilayah pusat dan menghambat produksi bintang. Jadi lubang hitam primordial tidak memainkan peran konklusif. Efek penyemaian dan pemanasan hampir menghilangkan satu sama lain. Perubahan terkecil dalam kondisi awal dapat menentukan apakah lubang hitam purba merupakan bantuan atau penghalang dalam pembentukan galaksi awal.
blank
Simulasi menunjukkan bagaimana berbagai jumlah lubang hitam primordial mempengaruhi pembentukan galaksi. Kredit: Liu, dkk
Tentu saja, banyak hal dapat berubah secara signifikan dengan diperkenalkannya materi gelap. Materi gelap tertarik ke lubang hitam secara gravitasi tetapi tidak memanaskan materi di dekatnya seperti materi biasa. Lubang hitam primordial dan materi gelap dapat bekerja sama dengan cara yang mengalahkan pemanasan apa pun dari lubang hitam primordial. Jika itu masalahnya, interaksi materi gelap dan lubang hitam purba dapat menciptakan gelombang gravitasi. Gelombang ini terlalu redup untuk kita deteksi sekarang, tapi teleskop gelombang gravitasi masa depan mungkin bisa.
Simulasi terperinci ini menunjukkan betapa halus dan kompleksnya peran lubang hitam purba. Saat peneliti bergerak untuk menciptakan simulasi yang lebih rinci, mereka berharap untuk melihat bagaimana materi gelap, lubang hitam purba, dan produksi bintang dapat mengarah pada pembentukan lubang hitam supermasif. Pada waktunya mereka mungkin dapat memberi tahu kita bagaimana benda sebesar itu memiliki awal yang begitu kecil.

Sumber :

[1] https://www.universetoday.com/157128/primordial-black-holes-could-have-triggered-the-formation-of-supermassive-black-holes/; diakses 17 Agustus 2022

[2] Liu, Boyuan, Saiyang Zhang, and Volker Bromm. “Effects of stellar-mass primordial black holes on first star formation.” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 514.2 (2022): 2376–2396.

Setelah selesai membaca, yuk berikan artikel ini penilaian!

Klik berdasarkan jumlah bintang untuk menilai!

Rata-rata nilai 0 / 5. Banyaknya vote: 0

Belum ada yang menilai! Yuk jadi yang pertama kali menilai!

Cari artikel lain: Baca artikel lain:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.