Lubang hitam supermasif ternyata mungkin tidak hanya melahap materi secara terus-menerus. Pengamatan Teleskop Antariksa James Webb atau JWST memperlihatkan petunjuk siklus berulang yang membuat gas kembali jatuh ke pusat galaksi untuk memberi makan lubang hitam.
Temuan ini penting karena JWST telah mendeteksi lubang hitam supermasif yang sudah ada ketika alam semesta belum berusia satu miliar tahun. Keberadaan objek bermassa jutaan hingga miliaran kali Matahari pada masa sangat awal itu selama ini menjadi teka-teki bagi astronom.
Setiap galaksi besar diketahui memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya, tetapi aktivitasnya tidak selalu sama. Sebagian hanya mengonsumsi sedikit gas dan debu, sementara sebagian lain menjadi sangat aktif dan menerangi pusat galaksi sebagai inti galaksi aktif atau active galactic nuclei (AGN).
AGN yang aktif dapat melepaskan jet materi dari kutubnya. Jet tersebut mampu mendorong gas serta debu keluar dari galaksi, termasuk bahan baku yang diperlukan untuk membentuk bintang.
Efek ini menimbulkan persoalan: lubang hitam yang tumbuh paling cepat justru dapat mengusir pasokan materi yang dibutuhkannya. Dengan kata lain, aktivitas besar lubang hitam berpotensi membuatnya sendiri kekurangan “makanan”.
Gas yang Kembali Menjadi Bahan Bakar
Menurut laporan Kompas.com yang mengutip Space, salah satu penjelasan menyebut gas yang terdorong menjauh tidak selalu hilang selamanya. Gas itu dapat mendingin, membentuk filamen tipis, lalu jatuh kembali menuju pusat galaksi.
Filamen atau streamer tersebut lebarnya hanya beberapa ratus tahun cahaya, tetapi dapat memanjang hingga ribuan tahun cahaya. Ketika mencapai wilayah pusat, gas itu membentuk cakram berputar di sekitar lubang hitam dan memulai fase pertumbuhan berikutnya.
Setelah mendapat bahan bakar baru, lubang hitam dapat kembali menyalakan jetnya. Jet kemudian memutus pasokan gas, sebelum gas kembali mendingin dan siklus yang sama berulang lagi.
Julie Hlavacek-Larrondo dari Université de Montréal, yang memimpin tim penelitian, menyebut lubang hitam mungkin bertindak seperti pendaur ulang kosmik. “Mereka melepaskan energi dalam jumlah sangat besar yang memanaskan lingkungan sekitarnya, namun gas yang sama itu kemudian bisa mendingin menjadi filamen tipis yang jatuh kembali ke dalam dan memberi makan lubang hitam itu lagi,” katanya dalam sebuah pernyataan.
Petunjuk dari NGC 4696
Untuk mencari bukti siklus tersebut, tim mengamati AGN di pusat galaksi NGC 4696, galaksi utama di Gugus Centaurus. Lokasinya berjarak sekitar 145 juta tahun cahaya dari Bumi, sehingga menjadi sasaran yang relatif dekat untuk diteliti secara rinci.
| Pengamatan | Objek yang dipelajari | Temuan utama |
|---|---|---|
| Teleskop Antariksa Hubble | Pusat NGC 4696 | Melihat pusaran gas berbentuk kait di dekat lubang hitam pusat |
| JWST | Aliran gas di pusat NGC 4696 | Memetakan kait gas dan hubungannya dengan filamen materi |
Hubble sebelumnya melihat struktur gas mirip kait di dekat lubang hitam pusat galaksi itu. JWST kemudian memetakan aliran gasnya dengan lebih rinci dan menemukan struktur tersebut lebarnya sekitar 800 tahun cahaya.
Gas pada struktur berbentuk kait itu bergerak dengan kecepatan sekitar 1,3 juta mil per jam, atau 600 kilometer per detik. Yang paling penting, pusaran itu tampak tersambung dengan filamen materi raksasa yang mengarah jatuh ke lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
Tim peneliti membandingkan hasil JWST dengan simulasi komputer. Mereka mendapati skenario filamen gas yang jatuh menuju pusat galaksi dapat menghasilkan pola yang serupa dengan struktur yang terlihat pada NGC 4696.
Helen Russell dari School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, mengatakan JWST memperlihatkan bagian akhir dari lingkaran tertutup tersebut. “Jaringan filamen gas yang luas ini pada akhirnya menyalurkan gas ke sebuah cakram yang memberi bahan bakar bagi lubang hitam tersebut,” ujarnya.
Hasil penelitian tim ini dipublikasikan di jurnal Astrophysical Journal Letters pada Rabu (16/7/2026). Pengamatan itu memberi petunjuk bahwa pertumbuhan cepat lubang hitam raksasa dapat ditopang oleh mekanisme umpan balik, ketika gas yang semula dipanaskan akhirnya kembali menjadi bahan bakar.