Jakarta, Gatra.com -- Para astronom yang menggunakan Teleskop Sangat Besar ESO (ESO's Very Large Telescope) telah mengamati reservoir gas dingin di sekitar beberapa galaksi paling awal di Alam Semesta. Lingkaran gas ini adalah makanan yang sempurna untuk lubang hitam supermasif di pusat galaksi-galaksi ini, yang sekarang terlihat seperti lebih dari 12,5 miliar tahun yang lalu. Penyimpanan makanan ini mungkin menjelaskan bagaimana monster kosmik ini tumbuh begitu cepat selama periode dalam sejarah Semesta yang dikenal sebagai Cosmic Dawn (Fajar Kosmik).

"Kami sekarang dapat menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa galaksi purba memiliki cukup makanan di lingkungan mereka untuk mempertahankan pertumbuhan lubang hitam supermasif dan pembentukan bintang yang kuat," kata Emanuele Paolo Farina, dari Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg, Jerman, yang memimpin penelitian yang diterbitkan hari ini di The Astrophysical Journal. "Ini menambah potongan mendasar pada teka-teki yang sedang dibangun oleh para astronom untuk menggambarkan bagaimana struktur kosmik terbentuk lebih dari 12 miliar tahun yang lalu," katanya dalam siaran pers European Southern Observatory (ESO), 19/12.

Para astronom bertanya-tanya bagaimana lubang hitam supermasif dapat tumbuh begitu besar pada awal sejarah Semesta. "Kehadiran monster purba ini, dengan massa beberapa miliar kali massa Matahari kita, adalah misteri besar," kata Farina, yang juga berafiliasi dengan Institut Max Planck untuk Astrofisika di Garching bei München. Ini berarti bahwa lubang hitam pertama, yang mungkin terbentuk dari keruntuhan bintang-bintang pertama, harus tumbuh sangat cepat. Tetapi, sampai sekarang, para astronom belum melihat 'makanan lubang hitam' - gas dan debu - dalam jumlah yang cukup besar untuk menjelaskan pertumbuhan yang cepat ini.

Untuk memperumit masalah lebih lanjut, pengamatan sebelumnya dengan ALMA, Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, mengungkapkan banyak debu dan gas di galaksi-galaksi awal ini yang memicu pembentukan bintang yang cepat. Pengamatan ALMA ini menunjukkan bahwa mungkin ada sedikit debu dan gas yang tersisa untuk memberi makan lubang hitam.

Untuk mengatasi misteri ini, Farina dan rekan-rekannya menggunakan instrumen MUSE pada ESO's Very Large Telescope (VLT) di Gurun Atacama Chili untuk mempelajari quasar - benda yang sangat terang ditenagai oleh lubang hitam supermasif yang terletak di pusat galaksi besar. Studi ini mensurvei 31 quasar yang terlihat lebih dari 12,5 miliar tahun yang lalu, pada saat Semesta masih bayi, baru sekitar 870 juta tahun. Ini adalah salah satu sampel quasar terbesar sejak awal sejarah Semesta yang akan disurvei.

Para astronom menemukan bahwa 12 quasar dikelilingi oleh reservoir gas yang sangat besar: lingkaran cahaya gas hidrogen yang padat dan memanjang 100.000 tahun cahaya dari lubang hitam pusat dan dengan miliaran kali massa Matahari. Tim, dari Jerman, AS, Italia dan Chili, juga menemukan bahwa lingkaran cahaya gas ini terikat erat dengan galaksi, menyediakan sumber makanan yang sempurna untuk menopang pertumbuhan lubang hitam supermasif dan pembentukan bintang yang kuat.

Penelitian ini dimungkinkan berkat sensitivitas MUSE yang luar biasa, Multi Unit Spectroscopic Explorer, pada ESL's VLT, yang menurut Farina adalah "pengubah permainan" dalam studi quasar. "Dalam hitungan beberapa jam per target, kami dapat mempelajari lingkungan lubang hitam yang paling masif dan lebat yang ada di Semesta muda," tambahnya. Sementara quasar cerah, reservoir gas di sekitar mereka jauh lebih sulit untuk diamati. Tetapi MUSE dapat mendeteksi cahaya redup dari gas hidrogen di lingkaran cahaya, yang memungkinkan para astronom akhirnya mengungkapkan simpanan makanan yang memberi kekuatan pada lubang hitam supermasif di alam semesta awal.

Di masa depan, ESO Extremely Large Telescope (ELT) akan membantu para ilmuwan mengungkap lebih detail tentang galaksi dan lubang hitam supermasif dalam beberapa miliar tahun pertama setelah Big Bang. "Dengan kekuatan ELT, kita akan dapat menggali lebih dalam ke dalam Alam Semesta awal untuk menemukan lebih banyak nebula gas seperti itu," simpul Farina.