Jaringan filamen gas yang luas tampak menyalurkan materi ke cakram di sekitar lubang hitam supermasif di pusat NGC 4696. Pengamatan JWST terhadap aliran ini memberi petunjuk langsung mengenai tahap ketika gas kembali menjadi bahan bakar bagi objek raksasa tersebut.
Aliran balik itu penting karena lubang hitam aktif juga dapat mengusir bahan yang dibutuhkannya sendiri. Jika siklus ini benar terjadi berulang, lubang hitam dapat memperoleh pasokan baru setelah jetnya lebih dahulu memanaskan dan mendorong gas menjauh.
Kait Gas yang Terhubung ke Filamen
NGC 4696 adalah galaksi utama di Gugus Centaurus yang berjarak sekitar 145 juta tahun cahaya dari Bumi. Pusat galaksi ini menyimpan lubang hitam supermasif dan menjadi lokasi pengamatan rinci oleh tim peneliti.
Hubble sebelumnya melihat gas yang membentuk pusaran menyerupai kait di dekat lubang hitam pusat. JWST kemudian memetakan struktur itu dan menemukan sambungannya dengan filamen materi yang mengarah ke bagian dalam galaksi.
Lebar struktur berbentuk kait tersebut mencapai sekitar 800 tahun cahaya. Gasnya bergerak sekitar 600 kilometer per detik, atau kurang lebih 1,3 juta mil per jam.
| Instrumen | Bagian yang Diamati | Hasil Utama |
|---|---|---|
| Hubble | Pusat NGC 4696 | Mendeteksi pusaran gas berbentuk kait |
| JWST | Aliran gas pusat | Menunjukkan kait gas tersambung dengan filamen |
Tim membandingkan pola dari JWST dengan simulasi komputer. Simulasi filamen gas yang jatuh menuju pusat galaksi menghasilkan bentuk yang mirip dengan pola pengamatan.
Kemiripan tersebut mendukung penjelasan bahwa filamen bukan sekadar struktur gas pasif. Filamen diduga menjadi jalur yang membawa materi menuju cakram di sekitar lubang hitam.
Bagian Akhir Lingkaran Tertutup
Helen Russell dari School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, menyatakan JWST menunjukkan bagian akhir dari lingkaran tertutup itu. “Jaringan filamen gas yang luas ini pada akhirnya menyalurkan gas ke sebuah cakram yang memberi bahan bakar bagi lubang hitam tersebut,” ujarnya.
Gas yang mencapai cakram berputar dapat memicu kembali aktivitas lubang hitam. Saat aktivitas meningkat, inti galaksi aktif atau AGN dapat menghasilkan jet materi dari kutubnya.
Jet itu membawa energi besar dan mendorong gas serta debu keluar dari galaksi. Akibatnya, pasokan materi bagi lubang hitam dan bahan baku pembentukan bintang dapat terganggu.
Meski demikian, gas yang terdorong keluar tidak selalu lepas secara permanen dari lingkungan galaksi. Gas dapat mendingin dan berubah menjadi filamen tipis dengan lebar beberapa ratus tahun cahaya serta panjang hingga ribuan tahun cahaya.
Filamen yang telah terbentuk kemudian dapat jatuh lagi ke pusat galaksi. Saat aliran ini mencapai wilayah dekat lubang hitam, gas membentuk cakram dan memulai kembali tahap penyediaan bahan bakar.
Relevansi bagi Alam Semesta Awal
Pengamatan tersebut membantu astronom memahami bagaimana lubang hitam supermasif dapat tumbuh sangat cepat. JWST telah menemukan objek bermassa jutaan hingga miliaran kali Matahari ketika alam semesta belum berusia satu miliar tahun.
Pertumbuhan sebesar itu menjadi teka-teki karena aktivitas lubang hitam dapat sekaligus menyingkirkan materi di sekelilingnya. Mekanisme aliran balik gas menawarkan kemungkinan bahwa sebagian materi yang terpengaruh jet dapat tersedia lagi pada tahap berikutnya.
Julie Hlavacek-Larrondo dari Université de Montréal, pemimpin tim penelitian, menggambarkan proses itu sebagai daur ulang kosmik. “Mereka melepaskan energi dalam jumlah sangat besar yang memanaskan lingkungan sekitarnya, namun gas yang sama itu kemudian bisa mendingin menjadi filamen tipis yang jatuh kembali ke dalam dan memberi makan lubang hitam itu lagi,” katanya dalam sebuah pernyataan.
Hasil penelitian ini diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters pada Rabu, 16/7/2026. Studi terhadap NGC 4696 memperlihatkan bagaimana umpan balik antara jet, gas panas, filamen, dan cakram dapat menopang siklus pertumbuhan lubang hitam supermasif.
