Kuasi-bintang
Bintang lubang hitam mungkin merupakanbintang terbesar yang
Pernah ada.
Mereka bersinar lebih terang dari galaksi dan
Lebihbesar dari bintang mana pun yang pernah ada.
Selain ukuran, yang membuat merekaistimewa dan aneh adalah karena mereka ditempati oleh parasit kosmik, lubang hitamyang kelaparan Bagaimana bisa? Bintang lubang hitam memiliki beberapa keanehanyang membuat kita berpikir ulang tentang bagaimana bintang terbentuk dan tumbuh. Merekamungkin hanya ada dalam waktu yang relatif singkat di awal alam semesta. Tetapi jika mereka ada, merekadapat memecahkan salah satu misteri kosmologi terbesar.
Bintang lubang hitam terlalu besar. Bintang paling masif saat ini mungkin memiliki sekitar 300 massa matahari – sedangkan bintanglubang hitam memiliki massa hingga 10 juta matahari dan massa hidrogen murni. Mari kita luangkan waktuuntuk melihat skalanya secara visual Matahari Wezen LL Pegasi Bintang terbesar. Dan akhirnyabintang lubang hitam. Skalanya melampaui kata-kata: lebih dari 800.000 kali lebih lebar dari. Matahari kita, 380 kalilebih besar dari bintang terbesar yang kita kenal sekarang. Dan jauh di bawah permukaannyaterdapat sebuah lubang hitam, berkembang pesat ketika melahapbermiliar-miliar ton materi per detik. Biasanya, bintang lahir dari awan raksasa, kumpulan ribuan hingga jutaan massa matahari yang sebagian besar terdiri dari hidrogen.
Di awanini, materi mulai menumpuk dan terpadatkan dalam bintik-bintik. Saat bintik-bintik ini semakinpadat, tarikan gravitasinya meningkat dan tumbuh lebih cepat Akhirnya, mereka menghasilkan begitu banyakpanas dan tekanan sehingga memicu reaksi fusi Bintang baru lahir. Tetapi hal ini membatasi ukurannya: Fusinuklir melepaskan energi radiasi yang cukup besar sehingga awan gas di sekitarnya tertiup pergi. Bintang mudatidak dapat mengumpulkan lebih banyak massa. Mulai sekarang bintang hidupdi tepi antara dua kekuatan: Gravitasi menarik masuk, mencoba menekanbintang, dan radiasi yang diciptakan oleh fusi, mendorong keluar, mencoba meledakkan bintang. Setelah jutaan hingga miliaran tahun, inti bintang kehabisan bahan bakar dankeseimbangannya rusak, menghancurkan bintang. Tapi bintang lubang hitam sungguh sangat berbeda. Binatang di Alam Semesta Awal beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, ketika alam semesta jauh lebih kecil, semua materi yang ada jauh lebih terkonsentrasi. Alam semesta jauh lebih padat dan panas.
Materi gelap adalah pemain dominan, membentuk strukturraksasa yang disebut halo materi gelap. Halo materi gelap ini begitu masifsehingga mereka menarik dan memusatkan gas hidrogen dalam jumlah yang sangat besar, menjaditempat kelahiran bintang dan galaksi pertama. Awan hidrogen terbentuk, beberapa sebesar100 juta. Matahari, lebih besar dari massa galaksi kecil. Di lingkungan yang unik ini, yang tidakakan pernah ada lagi, gravitasi yang sangat besar dari halo materi gelap menarik gas kepusatnya dan menciptakan bintang yang sangat masif. Seperti yang telah dikatakan sebelumnya, ketika sebuahbintang lahir, ia akan meniup awan gas yang menciptakannya – tetapi awan gas raksasa di alam semesta awal ini begitubesar dan masif sehingga bahkan setelah kelahirannya, semakin banyak gas menumpuk di bintang yang baru lahir,membuatnya tumbuh dengan proporsi yang luar biasa. Bintang muda dipaksa tumbuh, semakin masif,hingga dalam beberapa kasus, mencapai hingga sepuluh juta kali massa matahari. Ditekan oleh gravitasi, intinya menjadi semakin panas, mati-matian mendorong keluar, mencoba meledakkan dirinya sendiri – tetapi tidak berhasil. Terdapat terlalu banyak massa dan tekanan. Keseimbangan tidak dapat dipertahankan. Seperti supernova yang berlangsung seketika, intinya hancur menjadi lubang hitam. Biasanya hal ini akan menjadi akhir hidup bintang biasa, lubang hitam terbentuk dan segalanya menjadi tenang. Namun dalam kasus ini, bintang tersebut selamat dari kematiannya sendiri.
Ledakan dahsyat mengguncangbintang dari dalam, tetapi itu
Tidak cukup berarti – bintangini begitu masif hingga bahkan supernova tidak dapat menghancurkannya – tetapisekarang ia memiliki lubang hitam di pusatnya.
Ukurannya kecil, hanya beberapa puluh kilometer,di pusat benda seukuran tata surya. Kemunculan Monster Bintang-bintang lahir dari gas yang berputar cepat,sehingga bintang juga berputar. Saat lubang hitam lahir di inti bintang, iamempertahankan momentum sudutnya. Hal ini berarti materi tidak jatuh dalam garis lurus,melainkan malah mengorbit lubang hitam, dalam lingkaran yang kecil dan berputar cepat. Hasilnya adalah cakram akselerasi yang mana gas mengorbit menyamai kecepatan cahaya. Hanya sejumlah kecil gas yang masuk kedalam lubang hitam. Pada dasarnya, lubang hitam memilikibanyak makanan dan hanya perlu memakannya. Tetapi materi yang terperangkap dalamcakram akselerasi tidak memiliki kesempatan yang baik: Gesekan dan tumbukan antar partikelmemanaskannya hingga bersuhu jutaan derajat Lubang hitam yang aktif memilikicakram akselerasi yang sangat panas Panas dari piringan ini membatasi seberapa banyak materi yangdapat dilahap lubang hitam, seperti halnya inti bintang, materi super panas menciptakan radiasi yang menjauhkansebagian besar makanan yang berada dalam jangkauannya.
Jadi, meskipun lubang hitam memiliki akses makanan sebanyakyang diinginkannya, ia hanya dapat tumbuh dengan lambat. Lubang hitam yang tertanam di dalam bintanglubang hitam berbeda. Tekanan luar biasa yang mengelilinginya mendorong materi ke dalamlubang hitam, mengatasi semua batasan kecepatan konsumsinya. Proses ini melepaskan begitu banyakenergi sehingga piringan akresi menjadi lebih panas dan melepaskan lebih banyakradiasi daripada inti bintang mana pun – cukup untuk melawan berat 10 juta matahari. Keseimbangan yang sangat berbahaya telah tercipta – jutaan massa matahari mendorong masuk,gaya dari radiasi mendorong keluar. Selama beberapa juta tahun berikutnya, bintang lubanghitam dimakan dari dalam. Lubang hitam tumbuh hingga ribuan kali massa matahari,ia makan lebih cepat, yang memanaskan bintang inang dan menyebabkannya mengembang. Pada fase akhir, bintang lubang hitam akan berukuran 30 kali lebih lebar dari tata surya kita – sungguh,bintang terbesar yang pernah ada di alam semesta. Medan magnet yang kuat pada intinya memuntahkanpancaran plasma dari kutub lubang hitam, yang menembus permukaan bintang dan melesat ke luarangkasa, mengubahnya menjadi suar kosmik. Mungkin ini adalah salah satu pemandangan palingmenakjubkan yang pernah ada di alam semesta. Tapi ini juga menjadi tahapan hidup terakhirnya Bintang ini menjadi terlalu besar dan piringan akresi di dalamnya terlalu kuat: parasit menghancurkan inangnya. Sebuah lubang hitam dengan massa 100.000 matahari keluar untuk berburu mangsa baru,tanpa meninggalkan apa pun kecuali bangkai bintang.
Pertanyaan Supermasif Jika bintang lubang hitam ada, mereka bisamenjelaskan salah satu misteri terbesar alam semesta. Lubang hitam supermasifyang kita lihat di pusat galaksi terlalu besar! Merekaseharusnya tidak ada secara teori. Lubang hitam yang lahir dari supernova biasaberukuran paling besar beberapa puluh massa matahari. Dan melalui proses yang kami jelaskan sebelumnya, merekadapat tumbuh perlahan. Jika dua lubang hitam bergabung, mereka dapat membentuk lubang hitam yanglebih besar dengan massa lebih dari seratus massa matahari Dibutuhkan waktu miliaran tahununtuk membuat lubang hitam dengan ratusan ribu ataubahkan jutaan massa matahari. Namun, kita tahu bahwa beberapa lubang hitamsuper masif pernah memiliki massa hingga 800 juta massa matahari hanya dalam690 juta tahun setelah Big Bang Bintang lubang hitam adalah semacam kunci untuk misteri ini. Jika mereka terbentuk sangat awal di alam semesta dan lubang hitam yang muncul darinya berukuranribuan massa matahari, maka mereka bisa jadi merupakan benih untuk lubang hitam supermasif Benih-benihlubang hitam dapat berakar di pusat galaksi paling awal, menarik banyak materi agar dapattumbuh dengan cepat.
Mungkin kita dapat memverifikasi keberadaamereka di masa lalu. Teleskop Luar Angkasa James Webb dapat digunakan untuk menjelajahialam semesta terjauh, melihat ke masa lalu, ke alam semesta awal yang tidak bisa kita lihatsebelumnya. Jadi, jika beruntung, kita mungkin bisa menyaksikan sekilas para raksasa ini dalam waktu singkatantara pembentukan dan kehancuran mereka. Sampai saat itu, mari kita melakukan perjalananvisual lagi, hanya untuk bersenang-senang. Bintang itu besar – Bintang lubang hitam lebih besar Merencanakan proyek jangka panjang seperti. James Webb Space Telescopemembutuhkan anggaran yang banyak Tetapi bahkan keuangan pribadiadalah mimpi buruk untuk dikelola sendiri Itu sebabnya kami ingin memperkenalkan.