Bagaimana Lubang Hitam Supermasif dapat Membunuh Galaksi Inangnya?

KOMPAS.com - Lubang hitam adalah salah satu misteri alam semesta yang selalu mengusik rasa penasaran para astronom dan ilmuwan.

Terlepas dari sejumlah besar galaksi di alam semesta ini, para astronom terus berjuang memahami evolusi lubang hitam.

Banyak pertanyaan yang muncul, tentang apa penyebab beberapa galaksi mati, bagaimana bisa pembentukan bintang terhenti, atau bagaimana cara lubang hitam membunuh galaksi?

Akan tetapi, ternyata struktur galaksi dan ukuran lubang hitam diklaim dapat memberikan jawabannya.

Melansir IFLScience, Rabu (22/7/2020), sekian lama setelah para astronom menganggap suatu galaksi mati, bintang-bintangnya akan bersina.

Namun, bintang-bintang paling terang dan paling biru sekalipun hanya memiliki kehidupan yang pendek.

Akibatnya, segera setelah pembentukan bintang terhenti, galaksi sepenuhnya akan terdiri dari bintang yang lebih redup dan lebih kemerahan.

Proses di mana bintang-bintang baru berhenti terbentuk disebut dengan quenching.

Para astronom bingung bagaimana awalnya proses ini jauh lebih cepat terjadi di beberapa galaksi dibandingkan lainnya.

Encounters dengan galaksi yang lebih kecil dapat membantu menjaga galaksi tetap hidup, tetapi sebagian besar kehidupan berasal dari gas yang jatuh dari halo galaksi ke cakram tempat ia mengembun menjadi bintang.

Sebuah makalah di The Astrophysical Journal mengusulkan alasan mengapa ini sering berhenti jauh sebelum gas habis.

Sebelumnya diketahui, galaksi dengan lubang hitam supermasif yang lebih besar tampak padam. Ini bukan karena lubang hitam menghabiskan semua gas, sehingga tidak ada yang tersisa untuk membentuk bintang.

Alih-alih, sebuah teori populer mengusulkan lubang hitam melepaskan energi saat mereka makan, dan mereka yang melakukan ini dengan cukup cepat memancarkan begitu banyak panas gas halo menjadi terlalu panas untuk jatuh ke cakram.

"Idenya adalah bahwa pembentuk bintang galaksi, pusat lubang hitam seperti parasit yang akhirnya tumbuh dan membunuh inangnya," kata Profesor Sandra Faber dari University of California, Santa Cruz.

Faber mengatakan hal itu sudah pernah disampaikan, bahwa belum ada aturan yang jelas yang dapat menjelaskan kapan sebuah lubang hitam supermasif dapat menutup formasi bintang di galaksi inangnya.

Galaksi dengan radius yang luas untuk massa mereka memiliki lubang hitam yang relatif lebih kecil. Faber mengklaim hal itu karena bintang-bintang cenderung menyebar.

Untuk galaksi-galaksi yang tersebar ini, perlu waktu lama sebelum lubang hitam menjadi cukup besar untuk melepaskan energi yang cukup untuk memanaskan gas yang jatuh ke dalamnya, sehingga cukup untuk memulai proses pendinginan. Sementara itu, proses pembentukan bintang terus berlanjut.

Faber mengatakan quenching dimulai saat lubang hitam memancarkan energi yang sama dengan empat kali energi gravitasi yang menahan gas dari halo galaksi.

Setelah emisi lubang hitam mencapai 20 kali energi yang mengikat ini, maka galaksi menjadi sepenuhnya padam, atau mati.

Teori ini menjelaskan situasi dari galaksi kita sendiri, yakni galaksi Bima Sakti. Galaksi Bima Sakti dan Andromeda di dekatnya, masing-masing memiliki massa yang jauh lebih besar dari gabungan semua kelompok lokal.

Namun, di galaksi Bima Sakti, bintang-bintang baru mulai memasuki tahap pendinginan.

Sedangkan di galaksi Andromeda, dengan massa yang sama, tetapi lubang hitam yang dimiliki 50 kali lebih besar dari milik Bima Sakti, pembentukan bintang telah sepenuhnya padam.