Fenomena kosmik yang luar biasa telah tertangkap oleh mata para astronom: sebuah lubang hitam supermasif, yang sebelumnya terdiam selama hampir 100 juta tahun, kini menunjukkan tanda-tanda kehidupan kembali. Keaktifan baru ini terdeteksi melalui emisi gelombang radio yang sangat kuat, memancar dari jantung sebuah galaksi raksasa. Analisis mendalam terhadap data yang terkumpul mengungkapkan bahwa lubang hitam ini dulunya pernah melontarkan pancaran plasma raksasa, membentang ratusan ribu tahun cahaya ke dalam ruang angkasa. Namun, aktivitas tersebut perlahan mereda dan menghilang, meninggalkan periode keheningan yang sangat panjang. Kini, pancaran-pancaran yang dulunya padam itu kembali menyala, berinteraksi secara dinamis dan kompleks dengan selubung gas superpanas yang mengelilinginya. Peristiwa ini membuka jendela baru untuk memahami siklus hidup lubang hitam supermasif dan dampaknya terhadap lingkungan galaksi mereka.
Fenomena Gunung Berapi Kosmik yang Bangkit Kembali
Shobha Kumari, seorang astronom terkemuka dari Midnapore City College, India, dan salah satu penulis utama dalam studi ini, menggambarkan fenomena ini dengan analogi yang kuat. “Ini seperti menyaksikan gunung berapi kosmik meletus lagi setelah masa tenang yang sangat lama,” ujarnya, seperti dikutip dari laporan Live Science pada 21 Januari 2026. Ia menambahkan bahwa skala peristiwa ini sungguh mencengangkan, “Hanya saja yang satu ini cukup besar untuk membentuk struktur yang membentang hampir satu juta tahun cahaya di angkasa.” Skala monumental ini menegaskan betapa dahsyatnya kekuatan yang dilepaskan oleh lubang hitam supermasif ketika kembali aktif. Interaksi antara pancaran plasma yang baru muncul dengan gas panas di sekitarnya menciptakan tontonan astrofisika yang langka dan berharga, memberikan kesempatan langka bagi para ilmuwan untuk mempelajari proses fundamental dalam alam semesta.
Mekanisme Pancaran Radio dan Sifat Episodik Lubang Hitam
Lubang hitam supermasif, objek astronomi yang memiliki massa jutaan hingga miliaran kali massa Matahari, adalah pusat gravitasi bagi galaksi-galaksi tempat mereka berada. Dari sekian banyak lubang hitam supermasif yang teridentifikasi, hanya sebagian kecil, diperkirakan sekitar 10 hingga 20 persen, yang menunjukkan aktivitas pemancar sinyal radio yang kuat. Fenomena ini dikenal sebagai pancaran radio (radio jets). Pancaran-pancaran ini terbentuk melalui proses yang kompleks. Materi yang terdiri dari debu dan plasma yang mengorbit lubang hitam membentuk sebuah piringan akresi. Di dalam piringan ini, medan magnet yang sangat kuat dapat terbentuk. Medan magnet inilah yang berperan sebagai “mesin” yang melontarkan sebagian dari materi tersebut ke luar angkasa dalam bentuk pancaran berkecepatan tinggi. Namun, sifat piringan akresi ini tidak statis. Perubahan dalam jumlah materi yang jatuh ke lubang hitam, atau perubahan dalam konfigurasi medan magnet, dapat menyebabkan pancaran radio ini berhenti beroperasi untuk sementara waktu, dan kemudian kembali aktif. Siklus aktif dan non-aktif inilah yang disebut sebagai sifat episodik dari active galactic nucleus (AGN).
Penelitian Menggunakan Jaringan Teleskop LOFAR
Untuk mengungkap misteri di balik kebangkitan lubang hitam supermasif ini, para peneliti mengandalkan kekuatan jaringan teleskop radio Low-Frequency Array (LOFAR) yang berlokasi di Belanda. Jaringan teleskop canggih ini memungkinkan para astronom untuk mendeteksi dan menganalisis emisi gelombang radio dari objek-objek di alam semesta dengan sensitivitas yang luar biasa. Dalam studi yang dipublikasikan pada 15 Januari di jurnal ilmiah bergengsi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, tim peneliti berhasil mengidentifikasi lebih dari 20 gugus galaksi yang menampilkan galaksi radio dengan pola pancaran yang tidak beraturan. Dari sekian banyak objek yang diamati, satu galaksi secara khusus menarik perhatian para ilmuwan karena menunjukkan pola aktivitas yang paling mencolok: galaksi J1007+3540. Identifikasi dan analisis mendalam terhadap galaksi ini menjadi kunci untuk memahami fenomena kebangkitan lubang hitam supermasif.
Struktur dan Bukti Aktivitas Episodik di J1007+3540
Analisis terhadap galaksi J1007+3540 mengungkapkan struktur yang sangat informatif. Para peneliti mendeteksi adanya lobus plasma yang sangat besar, yang merupakan sisa-sisa dari aktivitas pancaran radio yang terjadi di masa lalu. Ukuran lobus ini menunjukkan bahwa aktivitas pancaran radio di galaksi ini setidaknya pernah terjadi sekitar 240 juta tahun yang lalu. Namun, yang lebih menarik lagi adalah penemuan pancaran plasma yang lebih kecil dan lebih terang di dalam lobus-lobus tua tersebut. Pancaran yang lebih muda ini diperkirakan memiliki usia sekitar 140 juta tahun. Keberadaan pancaran yang lebih muda di dalam sisa-sisa pancaran yang lebih tua ini menjadi bukti kuat bahwa inti galaksi J1007+3540, atau active galactic nucleus (AGN) di pusatnya, sempat mengalami periode tidak aktif sebelum akhirnya kembali menyala dan menghasilkan pancaran baru. Fenomena pelapisan pancaran muda di dalam lobus tua ini adalah ciri khas dari AGN episodik, sebuah galaksi yang aktivitas pusatnya dapat terus menyala dan mati sepanjang skala waktu kosmik.
Interaksi dengan Medium Intraklaster dan Distorsi Pancaran
Pancaran radio yang dipancarkan oleh lubang hitam supermasif tidaklah bergerak dalam ruang hampa. Mereka berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya, yang dalam kasus ini adalah medium intraklaster. Medium intraklaster adalah gas superpanas yang mengisi ruang antar galaksi dalam sebuah gugus galaksi. Gas ini memiliki kepadatan dan temperatur yang signifikan, serta medan magnet yang kompleks. Interaksi antara pancaran plasma yang bergerak cepat dengan medium intraklaster ini menghasilkan efek yang menarik. Gas panas tersebut bertindak seperti “fluida” yang membengkokkan, menekan, dan mendistorsi struktur pancaran. Akibatnya, bentuk pancaran di satu sisi galaksi bisa berbeda dengan sisi lainnya, tergantung pada bagaimana pancaran tersebut berinteraksi dengan gas di sekitarnya. Surajit Pal, seorang fisikawan di Manipal Centre for Natural Sciences, India, dan penulis studi lainnya, menyoroti hal ini. “J1007+3540 adalah salah satu contoh paling jelas dan paling spektakuler dari AGN episodik dengan interaksi pancaran-gugus, di mana gas panas di sekitarnya membengkokkan, menekan, dan mendistorsi pancaran,” jelasnya. Pengamatan ini memberikan wawasan berharga tentang bagaimana lingkungan galaksi dapat memengaruhi evolusi dan morfologi pancaran lubang hitam.
Implikasi dan Langkah Selanjutnya dalam Penelitian
Pengamatan terhadap galaksi J1007+3540 memiliki implikasi yang signifikan bagi pemahaman kita tentang evolusi galaksi dan peran lubang hitam supermasif di dalamnya. Studi kasus ini memberikan kesempatan unik untuk mempelajari frekuensi siklus aktif dan non-aktif yang dialami oleh AGN. Dengan memahami seberapa sering AGN mengalami fase-fase ini, para ilmuwan dapat membangun model yang lebih akurat tentang bagaimana lubang hitam memengaruhi pertumbuhan galaksi induknya, termasuk laju pembentukan bintang dan distribusi materi di dalam galaksi. Selain itu, pengamatan ini juga membantu menjelaskan bagaimana pancaran radio yang lama, yang telah kehilangan sebagian besar energinya, masih dapat berinteraksi dengan lingkungannya dan meninggalkan jejak yang terdeteksi. Ke depannya, tim peneliti berencana untuk melakukan pengamatan lebih lanjut dengan resolusi yang lebih tinggi. Tujuannya adalah untuk memetakan secara rinci bagaimana pancaran plasma ini merambat melalui medium intraklaster, bagaimana ia berinteraksi dengan struktur gas dan medan magnet di dalamnya, serta bagaimana distorsi yang terjadi dapat memberikan petunjuk tentang sifat-sifat medium itu sendiri. Penelitian lanjutan ini diharapkan dapat membuka babak baru dalam pemahaman kita tentang dinamika kosmik di skala terbesar.
