Lubang hitam baru mungkin tidak memakan gas berdekatan - kerana mungkin mengeluarkan sebahagian besar gas di sekitarnya, satu kajian baru menunjukkan.
Marcelo Alvarez, dari Stanford University, dan rakan-rakannya melakukan simulasi komputer super baru yang dirancang untuk mengesan nasib lubang hitam pertama di alam semesta. Mereka mendapati bahawa, bertentangan dengan jangkaan, lubang hitam muda tidak dapat menggunakan gas berdekatan dengan cekap.
"Bintang-bintang pertama jauh lebih besar daripada kebanyakan bintang yang kita lihat hari ini, melebihi 100 kali jisim matahari kita," kata John Wise, seorang doktor pasca doktoral di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, dan salah satu penulis kajian. "Buat pertama kalinya, kami dapat mensimulasikan secara terperinci apa yang berlaku pada gas di sekitar bintang-bintang itu sebelum dan sesudah mereka membentuk lubang hitam."
Sinaran yang kuat dan aliran keluar yang kuat dari bintang-bintang besar ini menyebabkan gas berdekatan hilang. "Bintang-bintang ini pada dasarnya membersihkan sebagian besar gas di sekitarnya," kata Wise. Sebilangan kecil bintang pertama ini tidak mengakhiri nyawa mereka dalam ledakan supernova. Sebaliknya, mereka runtuh terus ke lubang hitam.
Tetapi lubang hitam dilahirkan di rongga yang kekurangan gas dan, dengan sedikit gas untuk dimakan, lubang itu tumbuh dengan perlahan. "Selama 200 juta tahun simulasi kami, 100 lubang hitam berjisim suria tumbuh kurang dari satu peratus jisimnya," kata Alvarez.
Bermula dengan data yang diambil dari pemerhatian radiasi latar kosmik - kilatan cahaya yang terjadi 380,000 tahun selepas ledakan besar yang menunjukkan pandangan awal struktur kosmik - para penyelidik menggunakan undang-undang asas yang mengatur interaksi jirim dan membenarkan model mereka mengenai alam semesta awal untuk berkembang. Simulasi kompleks merangkumi hidrodinamik, tindak balas kimia, penyerapan dan pelepasan radiasi, dan pembentukan bintang.
Dalam simulasi, gas kosmik perlahan bergabung di bawah daya graviti dan akhirnya membentuk bintang pertama. Bintang-bintang panas yang besar ini menyala terang dalam waktu yang singkat, mengeluarkan begitu banyak tenaga dalam bentuk cahaya bintang sehingga mereka mengeluarkan awan gas yang berdekatan.
Bintang-bintang ini tidak dapat bertahan lama seperti api, dan mereka segera menghabiskan bahan bakar dalaman mereka. Salah satu bintang dalam simulasi runtuh di bawah beratnya sendiri untuk membentuk lubang hitam. Dengan hanya sebatang gas yang berdekatan, lubang hitam pada dasarnya "kelaparan" bahan yang akan tumbuh.
Namun, walaupun dietnya ketat, lubang hitam memberi kesan dramatik di sekitarnya. Ini terungkap melalui aspek utama dari simulasi yang disebut maklum balas radiasi, yang menjelaskan cara sinar-X yang dipancarkan oleh lubang hitam mempengaruhi gas jauh.
Walaupun pada diet, lubang hitam menghasilkan sinar-X yang banyak. Sinaran ini bukan sahaja menahan gas di sekitarnya, tetapi juga memanaskan gas seratus tahun cahaya hingga beberapa ribu darjah. Gas panas tidak dapat bersatu untuk membentuk bintang baru. "Walaupun lubang hitam tidak tumbuh dengan ketara, radiasi mereka cukup kuat untuk mematikan pembentukan bintang di dekatnya selama puluhan dan bahkan mungkin ratusan juta tahun," kata Alvarez.
Sumber: NASA. Kajian itu muncul diSurat Jurnal Astrofizik.
