Jet Lubang Hitam Panaskan CGM, Rem Pertumbuhan Galaksi
ORBITINDONESIA.COM – Jet lubang hitam supermasif ternyata bisa memanaskan circumgalactic medium (CGM), selubung gas raksasa yang menjadi gudang bahan baku bintang. Studi baru menunjukkan jejaknya terlihat jelas sebagai cahaya hidrogen terionisasi (H-alpha) yang menguat tepat di sepanjang arah jet radio.
Galaksi berukuran sangat besar dan dapat menampung ratusan miliar bintang. Bintang-bintang itu lahir dari gas dingin dan rapat yang perlahan menggumpal.
Setiap galaksi besar, termasuk Bima Sakti, diselimuti amplop gas luas bernama circumgalactic medium (CGM). Cadangan “bahan mentah” ini membentang sekitar 10–20 kali ukuran bagian galaksi yang tampak.
Secara teori, gas CGM mendingin, bergerak ke dalam, lalu membentuk bintang baru. Namun astronom lama bingung mengapa galaksi tidak menghasilkan bintang jauh lebih banyak, padahal bahan bakarnya melimpah.
Pertanyaan kuncinya sederhana tetapi mengganggu: apa yang menahan gas pembentuk bintang agar tidak mendingin dan jatuh ke pusat galaksi. Tanpa “rem” fisik, galaksi semestinya tumbuh lebih cepat dan lebih terang.
Studi yang dipimpin Sanchayeeta Borthakur (Arizona State University/ASU) dan Namrata Roy (kini di Raman Research Institute/RRI) menawarkan potongan jawaban yang selama ini hilang. Mereka menemukan bukti bahwa jet plasma panas dari lubang hitam supermasif dapat mengubah gas jauh melampaui tepi galaksi yang terlihat.
Riset ini terbit di Astrophysical Journal Letters. Borthakur menyebutnya “hasil terobosan” yang membantu menjelaskan bagaimana lubang hitam memengaruhi galaksi, bintang, dan kondisi yang memungkinkan kehidupan.
Masalahnya, lubang hitam aktif berukuran relatif kecil, kira-kira seukuran tata surya. Sementara itu, galaksi inangnya bisa memuat sekitar 100 miliar “tata surya” semacam itu, sehingga skala pengaruhnya tampak tidak masuk akal.
Roy merangkum paradoksnya: bagaimana sesuatu yang kecil bisa berdampak energik pada sesuatu yang begitu masif. Analogi yang dipakai timnya tajam, seperti semut yang meninggalkan jejak ratusan atau ribuan kilometer jauhnya.
Kunci studi ini ada pada sifat jet yang sempit dan terarah, bukan pancaran energi yang menyebar merata. Jet adalah aliran plasma panas dan cepat yang menembus jauh melewati batas optik galaksi.
Tim mencari “sidik jari” jet pada tingkat ionisasi gas CGM. Targetnya adalah sinyal H-alpha, cahaya dari hidrogen terionisasi yang sangat redup jika dilihat pada satu galaksi saja.
Karena sinyalnya lemah, mereka menumpuk (stacking) pengamatan dari ratusan galaksi. Data optik diambil dari survei Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), lalu arah jetnya dipetakan memakai pengukuran radio dari LOFAR Two-meter Sky Survey (LoTSS).
Hasilnya kontras dan penting. Jika dirata-ratakan ke segala arah, sinyal H-alpha tampak lemah, tetapi sepanjang sumbu jet radio sinyalnya menjadi jelas dan kuat.
Artinya, CGM tidak “berpendar” seragam. Gas justru menyala terutama di jalur yang dilalui jet, seperti sorot laser yang menyalakan kabut, bukan lampu yang menerangi ruangan.
Tim juga menemukan dua lokasi puncak pendar H-alpha. Titik pertama dekat galaksi saat jet pertama kali menghantam CGM, sedangkan titik kedua jauh di tepi luar CGM saat jet melepas sebagian besar energinya.
Pola dua puncak ini memberi petunjuk mekanisme kerja jet pada jarak sangat jauh. Jet bukan hanya meninggalkan gangguan lokal, tetapi menyalurkan energi hingga ratusan ribu tahun cahaya ke “pinggiran” galaksi.
Untuk pembanding, tim melacak gas lebih dingin memakai tanda serapan magnesium. Berbeda dari H-alpha yang mengikuti arah jet, magnesium tersebar lebih isotropik dan tidak terkait arah jet.
Implikasinya tegas: komponen gas dingin kemungkinan sudah menjadi reservoir yang relatif merata di sekeliling galaksi. Jet kemudian memanaskan, mengionisasi, dan “mencerahkan” gas di jalurnya sehingga tampak sebagai H-alpha.
Di sinilah jawaban atas teka-teki lama itu menguat. Dengan memanaskan dan mengaduk CGM, jet dapat mencegah gas mendingin dan jatuh ke dalam untuk membentuk bintang baru.
Dalam bahasa sederhana, jet bertindak sebagai rem pertumbuhan galaksi. Galaksi menjadi lebih “tenang” atau quiescent karena suplai bahan bakar bintang diputus atau diperlambat.
Temuan ini juga menjelaskan mengapa upaya masa lalu sering gagal mendeteksi sinyalnya. Jika peneliti mengasumsikan CGM sama ke segala arah, mereka akan menghapus jejak yang justru paling kuat di arah jet.
Studi ini sekaligus menunjukkan kekuatan survei besar multi-panjang gelombang. Dengan menggabungkan banyak sinyal lemah dari DESI dan LoTSS, perilaku galaksi yang sebelumnya “tak terlihat” menjadi terukur.
Penulis pendamping mencakup Timothy Heckman (Johns Hopkins University) dan Tanmay Singh (ASU). Kolaborasi lintas institusi ini menambah bobot pada klaim bahwa jet lubang hitam memang meninggalkan jejak fisik yang terarah pada CGM.
Temuan ini memaksa kita mengubah cara memandang “pusat” galaksi. Lubang hitam bukan sekadar pemangsa lokal, melainkan regulator yang mengatur iklim gas pada skala yang nyaris seukuran halo galaksi.
Namun, ada konsekuensi metodologis yang tidak kalah penting. Pengetahuan kita bisa bias jika kita selalu merata-ratakan alam semesta, padahal banyak proses kosmik bekerja secara anisotropik dan memilih arah.
Di sisi lain, narasi “jet mematikan pembentukan bintang” tidak boleh disederhanakan menjadi satu tombol on-off. Jet bisa mengganggu, memanaskan, atau bahkan memicu kondensasi di tempat tertentu, sehingga dampaknya mungkin berbeda antar galaksi.
Yang jelas, studi ini memberi tes observasional baru bagi teori evolusi galaksi. Model harus mampu mereproduksi pendar H-alpha yang menguat di sumbu jet, sekaligus menjelaskan mengapa gas dingin magnesium tetap menyelimuti galaksi secara lebih merata.
Di balik cahaya H-alpha yang tipis, ada pesan besar tentang sebab-akibat kosmik. Sesuatu yang seukuran tata surya dapat mengatur nasib sistem yang memuat ratusan miliar bintang.
Jika jet mampu menahan “hujan” gas dari CGM, maka masa depan galaksi bukan hanya ditentukan oleh jumlah bahan bakar, tetapi oleh siapa yang mengendalikan katup energinya. Pertanyaannya kini: berapa banyak galaksi yang diam-diam “dipadamkan” oleh jet, dan apakah Bima Sakti suatu hari akan merasakan rem yang sama.
(Orbit dari berbagai sumber, 28 September 2026)
