Tim astronom telah menemukan sosok yang unik di alam semesta. Ini adalah dua galaksi yang saling bertabrakan dan membentuk struktur yang lebih besar. Dari sudut pandang Bumi, titik temu kedua cakram ini menyerupai angka delapan yang rebah, mirip dengan simbol tak hingga (∞).
Karena kemiripannya, para peneliti—yang berbasis di universitas Yale dan Copenhagen—menyebutnya "Galaksi Infinity" dan menjelaskan temuan mereka dalam makalah yang terbit di Astrophysical Journal Letters. Selain bentuknya yang unik, struktur ini menarik perhatian ilmuwan karena kandungannya: di dalamnya mungkin terdapat bukti langsung pertama lubang hitam supermasif primordial yang baru terbentuk.
Gambar ini diambil melalui James Webb Space Telescope lalu diperkaya dengan data dari Chandra X-ray Observatory, teleskop sinar-X terkuat yang pernah dibuat. Cahaya dari galaksi ini berasal dari masa ketika alam semesta baru berusia 470 juta tahun—sekitar 13,5 miliar tahun lalu. Di struktur galaksi ganda ini, setidaknya ada dua lubang hitam yang terlihat terkonsolidasi, masing-masing berada di pusat cakram (titik kuning pada gambar di bawah), serta area gas terkompresi di titik persimpangan yang mengindikasikan keberadaan objek supermasif (titik hijau).
Para ilmuwan menduga mereka mungkin telah melihat tanda-tanda lubang hitam hasil keruntuhan langsung. Biasanya, lubang hitam terbentuk ketika bintang kehabisan bahan bakar dan runtuh akibat gravitasinya sendiri, tetapi ada teori alternatif dalam astrofisika—di mana lubang hitam terbentuk dari keruntuhan awan gas raksasa tanpa pembentukan bintang. Fenomena ini masih diperdebatkan dan belum pernah diamati.
Lubang hitam supermasif tertua di alam semesta diyakini terbentuk hanya beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, tetapi proses pembentukannya belum sepenuhnya dipahami. Banyak yang muncul dari penggabungan lubang hitam kecil, tetapi untuk lubang hitam supermasif yang sangat tua, tampaknya tidak ada cukup waktu bagi bintang pertama untuk berevolusi, runtuh, lalu bergabung menjadi ukuran raksasa.
Beberapa astronom mengusulkan asal-usul alternatif: lubang hitam supermasif pertama mungkin terbentuk langsung dari gumpalan materi padat yang seharusnya membentuk galaksi. Meski belum ada bukti pasti, galaksi Infinity mungkin memberi petunjuk tentang kemungkinan ini.
"Selama tabrakan, gas di kedua galaksi terkejut dan terkompresi. Kompresi ini mungkin cukup untuk membentuk simpul padat yang kemudian runtuh jadi lubang hitam," kata Pieter van Dokkum, salah satu penulis makalah.
Ada juga skenario lain: titik hijau mungkin adalah lubang hitam yang terlontar dari galaksi lain, atau hasil tabrakan tiga galaksi. Tim peneliti menyatakan hasil awal ini menggembirakan, meski belum bisa memastikan penemuan lubang hitam keruntuhan langsung.
"Data baru ini memperkuat dugaan bahwa kita melihat lubang hitam yang baru lahir, sekaligus menghilangkan beberapa penjelasan alternatif," tutup Van Dokkum.
Artikel ini pertama kali terbit di WIRED en Español dan telah diterjemahkan dari bahasa Spanyol.