**JBNews.id —** Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah mengungkap serangkaian misteri kosmik yang menantang pemahaman fundamental astrofisika, termasuk penemuan lubang hitam purba yang terlalu besar untuk usianya serta galaksi-galaksi awal yang terlalu terang. Temuan ini, yang dipresentasikan dalam konferensi para peneliti di Helsingør, Denmark pada April 2026, memicu gelombang teori-teori baru untuk menjelaskan fenomena yang sebelumnya tak pernah teramati.
Sejak beroperasi pada 2022, JWST telah mendokumentasikan ratusan objek aneh yang dijuluki “little red dots” atau titik merah kecil. Objek-objek ini mulai muncul dalam jumlah signifikan sekitar 650 juta tahun setelah Big Bang dan tidak pernah terlihat sebelum teleskop generasi baru ini beroperasi. Para ilmuwan kini berspekulasi bahwa titik merah kecil tersebut bisa jadi merupakan lubang hitam yang terbungkus gas tebal, atau bahkan jenis objek baru yang disebut bintang lubang hitam.
Lubang Hitam Purba yang Tak Masuk Akal
Data dari JWST secara konsisten menunjukkan keberadaan lubang hitam purba yang terlalu masif untuk dijelaskan dengan teori yang ada. Jenny Greene, astrofisikawan dari Princeton University, mengungkapkan kebingungannya: “Kita sudah melihat lubang hitam bermiliar matahari tumbuh hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang. Untuk membuatnya sebesar itu dengan cepat, kita harus melakukan senam akrobatik.”
Para ilmuwan menganalisis dua faktor utama yang memengaruhi ukuran lubang hitam: massa “benih” awal dan kecepatan pertumbuhannya. Bintang-bintang pertama yang sangat masif diperkirakan meninggalkan benih lubang hitam hingga sekitar 100 kali massa matahari. Namun, pertumbuhan dari ukuran tersebut menjadi miliaran massa matahari dalam waktu singkat membutuhkan kondisi yang sangat ekstrem.
Teori “direct collapse” menawarkan alternatif: awan gas raksasa yang runtuh langsung menjadi lubang hitam tanpa melalui fase bintang, menghasilkan benih hingga 10.000 kali massa matahari. Namun, Greene mencatat bahwa mekanisme ini membutuhkan “kondisi Goldilocks” yang sangat spesifik, termasuk kimia gas tertentu dan rotasi awan yang lambat. “Ketika orang mencoba melakukan ini di komputer, mereka bisa membuat lubang hitam direct-collapse, tetapi tidak cukup banyak untuk menjelaskan semua lubang hitam yang kita lihat,” jelasnya.
Bukti observasional mulai bermunculan. Pada 2024, JWST mengamati lubang hitam dari sekitar 1,5 miliar tahun setelah Big Bang yang melahap materi pada tingkat 40 kali batas Eddington. Baru-baru ini, penelitian terhadap titik merah kecil dari 750 juta tahun setelah Big Bang mengungkapkan lubang hitam supermasif “telanjang” dengan perkiraan massa 50 juta kali matahari, tanpa bintang yang terlihat di sekitarnya.
Baca Juga:
Galaksi Awal yang Terlalu Terang
Selain lubang hitam raksasa, JWST juga menemukan galaksi-galaksi awal yang tampak terlalu terang. Rachel Somerville, peneliti senior di Flatiron Institute New York, memaparkan simulasi komputer terbaru dalam konferensi tersebut. “Tidak banyak yang terjadi sampai sekitar redshift 15 (270 juta tahun setelah Big Bang), dan kemudian banyak gas mulai mengalir masuk di sepanjang filamen-filamen ini,” katanya.
Galaksi paling kuno yang ditemukan JWST sejauh ini hanya berusia 280 juta tahun setelah Big Bang. Awalnya, penemuan ini membuat sebagian ilmuwan mempertanyakan pemahaman dasar kosmologi. Namun, setelah beberapa tahun mempelajari objek-objek primitif ini, para teoretisi kini memiliki beberapa model untuk menjelaskan kecerlangan dan kelimpahannya.
Hakim Atek, astrofisikawan dari Paris Institute of Astrophysics di Sorbonne University, menyoroti temuan mengejutkan dari instrumen Mid-Infrared Instrument (MIRI) milik JWST. “Kejutan utamanya adalah keragaman properti galaksi yang kita lihat di era awal. Anda mengharapkan mereka terlihat sama,” ujarnya. Keragaman ini mungkin mengindikasikan pembentukan bintang yang terjadi secara beruntun, dengan periode ledakan bintang yang membersihkan gas antarbintang sebelum gas tersebut berkumpul kembali untuk memicu gelombang kelahiran bintang baru.
Kelompok galaksi dengan kelebihan nitrogen juga memberikan petunjuk penting. Kehadiran unsur tersebut menunjukkan kemungkinan adanya banyak bintang bermassa sangat besar di alam semesta awal, yang menghasilkan nitrogen berlebih sebelum meledak sebagai supernova.
Para peneliti kini memanfaatkan simulasi numerik yang semakin canggih untuk menguji teori-teori baru ini. “Kemajuan yang sungguh luar biasa sejak Webb diluncurkan, terutama dalam setahun terakhir, pada simulasi numerik,” kata Somerville. Simulasi ini memungkinkan para ilmuwan mencocokkan galaksi yang diamati dengan model, memberikan akses ke seluruh sejarah pembentukan bintang galaksi tersebut.
Fenomena reionisasi menandai akhir dari zaman gelap kosmik, ketika radiasi dari galaksi dan lubang hitam awal mengionisasi hidrogen netral. Bintang-bintang pertama, yang diperkirakan ratusan hingga ribuan kali lebih masif dari matahari, meledak sebagai supernova dan menyebarkan elemen-elemen penting seperti karbon, nitrogen, oksigen, fosfor, dan besi—bahan penyusun planet dan kehidupan.
“Kita melihat kembali ke apa yang menciptakan kita,” kata Lise Christensen, astrofisikawan dari Cosmic Dawn Center. Temuan-temuan ini tidak hanya mengubah pemahaman tentang masa lalu kosmik, tetapi juga membuka pertanyaan baru tentang bagaimana alam semesta berevolusi menjadi seperti sekarang. Para ilmuwan terus menyaring jejak-jejak dalam observasi dan simulasi baru untuk mengungkap gambaran lengkap pembentukan galaksi dan evolusi lubang hitam di era kosmik paling awal. Perkembangan teknologi observasi antariksa juga terus berlanjut, seiring upaya misi darurat NASA dan berbagai program eksplorasi lainnya. Sementara itu, pencarian planet layak huni di luar tata surya juga terus menghasilkan temuan planet Bumi kedua yang menarik perhatian dunia sains.
