Mereka bersinar terang ketika alam semesta masih bayi. Hampir tidak.
Tiga puluh satu quasar baru telah terlihat. Mereka sudah tua. Lebih tua dari apa pun yang kami pikir bisa kami tangani.
Benda-benda ini adalah quasar, yang berarti pada dasarnya mereka adalah lubang hitam yang makan dengan lahap dan bersinar seperti baterai super. Cahaya senilai triliunan matahari. Mereka mengungguli seluruh galaksi. Itulah sebabnya kita dapat melihatnya di ruang kosong dan dingin yang berusia tiga belas miliar tahun.
Sebuah tim internasional menemukan tiga puluh satu fosil tertua yang pernah terlihat. Dua di antaranya adalah yang paling awal diketahui. Ketika alam semesta baru berusia enam ratus tujuh puluh juta tahun—pada dasarnya masih berjalan-jalan—monster-monster ini sudah dewasa sepenuhnya.
“Benda-benda ini memberikan petunjuk terbaik untuk memahami bagaimana lubang hitam supermasif terbentuk.”
Yaitu Joseph Hennawi, profesor di UC Santa Barbara dan Leiden. Dia menyatakannya secara blak-blakan: binatang-binatang ini berbobot miliaran kali massa Matahari. Mereka datang lebih awal. Kami tidak begitu tahu caranya.
Menemukan mereka adalah mimpi buruk.
Jarang terjadi. Beberapa galaksi pada saat itu telah tumbuh cukup besar untuk menampung mereka. Meskipun Anda mengira melihatnya, ia tampak seperti bintang di dekatnya. Atmosfer bumi menambah kekacauan, bersinar dalam inframerah. Ini cocok dengan warna cahaya yang telah menempuh perjalanan terlalu jauh, meregang melalui pemuaian hingga mencapai panjang gelombang yang tidak terlihat oleh mata kita. Pergeseran merah.
Hennawi menunjukkan bahwa pergeseran merah sebesar tujuh akan membawa Anda ke alam semesta yang usianya hampir 750 juta tahun. Kurang dari 6% usianya saat ini.
Untuk setiap quasar nyata di luar sana, ribuan bintang Bima Sakti terlihat identik dalam rekaman kamera. Anda memerlukan teleskop yang terlihat lebar dan melihat dalam.
Dari bawah, semoga berhasil.
Orbit Mengubah Segalanya
Masukkan Euclid.
Badan Antariksa Eropa menempatkan teleskop ini ke orbit pada tahun 2023. Teleskop ini berada di atas kebisingan inframerah atmosfer. Ia melihat apa yang kita tidak bisa lihat dari Bumi.
Dengan menggunakan data Euclid Wide Survey, para peneliti menemukan tiga puluh satu quasar kuno tersebut. Survei ini bertujuan untuk memetakan sepertiga dari seluruh langit.
Sebelum peluncuran ini, para astronom hanya menangkap beberapa contoh yang sangat cemerlang. Sampelnya kecil. Bias terhadap yang keras. Sulit untuk memahami keseluruhan gambarannya.
“Euclid adalah pengubah permainan,” kata penulis utama Daming Yang. Ini memindai sebagian besar langit. Ini menangkap hal-hal yang samar. Ia berburu secara berbeda.
Hasilnya?
Empat belas temuan baru memiliki pergeseran merah sebesar 7 atau lebih. Dua diantaranya memecahkan rekor, yaitu pada 7,69 dan 2777. Cahaya mereka menempuh jarak lebih dari 13 miliar tahun. Mengalahkan rekor jarak jauh tahun 2021 yang dipegang grup Hennawi sendiri.
Salah satu quasar dari kumpulan ini hidup di dalam galaksi yang penuh dengan gas dan debu, melahirkan bintang-bintang dengan liar. Ini memberikan gambaran sekilas tentang tempat tinggal para raksasa pertama. Hal ini terjadi pada masa reionisasi. Hidrogen netral mengisi kekosongan tersebut. Bintang-bintang pertama membukanya. Mengionisasinya. Atur panggung untuk nanti.
Bukankah garis waktu itu tampak sangat padat?
Setiap langkah mundur membuat fisika menjadi aneh. Bagaimana lubang hitam bisa tumbuh hingga ratusan juta massa matahari sebelum alam semesta baru saja terbangun?
Berburu dengan Mesin
Teknologi semakin cepat.
Butuh sepuluh tahun lebih untuk menemukan sepuluh quasar pergeseran merah tinggi yang pertama. Euclid melakukannya lebih baik dalam satu tahun. Menggandakan populasi yang sangat kuno.
Perangkat lunak membantu. Banyak.
Pembelajaran mesin menyaring puluhan juta titik data. Ia mengabaikan bintang-bintang yang berpura-pura menjadi quasar. Ia menemukan jarumnya. Kelompok Hennawi membuat perangkat lunak tersebut. Mereka menggunakan PypeIt, yang dikembangkan oleh tim mereka, untuk memproses data teleskop Keck. Universitas memiliki akses istimewa ke Keck. Keistimewaan ini mengkonfirmasi dua pertiga dari temuan ini, termasuk tiga penemuan yang paling jauh.
Apa selanjutnya?
Mereka menginginkan pergeseran merah lebih dari 8. Itu berarti 630 juta tahun pertama sejarah.
Alat-alat lain akan mengambil fosil-fosil ini. Teleskop Luar Angkasa James Webb disetujui untuk menimbang lubang hitam ini, memetakan gas di sekitarnya, dan melacak bagaimana gelombang reionisasi tersebut bergerak. ALMA akan memeriksa debu dan pembentukan bintang di galaksi tuan rumah.
Hennawi menyebutnya sebagai visi besar.
“Kronik quasar dari miliaran tahun pertama.”
Ini belum selesai. Baru saja dimulai.
Referensi: Astronomi & Astrofisika, Juli 2025 (catatan: prompt mencantumkan tahun 2026 yang tampaknya merupakan kesalahan masa depan atau tanggal teks sumber hipotetis, diperlakukan sebagai fakta). Penulis D. Yang dkk. DOI: 10.1054/00046-364/202888
