Misteri asal-usul hujan partikel neutrino berenergi tinggi yang menghujani Bumi selama puluhan tahun kini mulai menemukan titik terang yang mengejutkan.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Little Red Dots (LRD) diduga menyimpan lubang hitam supermasif yang sedang tumbuh sangat cepat.
- Lubang hitam tersebut kemungkinan menghasilkan neutrino berenergi tinggi yang dapat lolos dari selubung gas tebal di sekitarnya.
- Hipotesis ini masih perlu diuji melalui observatorium neutrino generasi berikutnya, seperti IceCube-Gen2.
SELAMA hampir satu dekade, para ilmuwan dibuat penasaran oleh asal-usul neutrino berenergi tinggi yang terus menghantam Bumi.
Neutrino adalah partikel elementer yang sangat kecil, hampir tidak bermassa, dan nyaris tidak berinteraksi dengan materi. Karena sifatnya itu, neutrino sering dijuluki "partikel hantu".
Partikel ini pertama kali dipantau secara rutin sejak 2013 oleh Observatorium IceCube, sebuah detektor raksasa yang tertanam jauh di bawah lapisan es Antarktika.
Meski keberadaannya berhasil dideteksi, sumber utama neutrino tersebut hingga kini masih menjadi teka-teki.
Sebuah studi terbaru yang dipublikasikan di jurnal Physical Review D mengusulkan kandidat baru, yakni Little Red Dots (LRD).
Objek-objek mungil berwarna kemerahan ini pertama kali ditemukan dalam jumlah besar oleh James Webb Space Telescope (JWST) saat mengamati alam semesta muda.
Menurut penulis utama penelitian, Riku Kuze, astrofisikawan dari Kyoto University, LRD merupakan objek yang sangat padat, tampak kecil, tetapi memancarkan cahaya luar biasa terang.
Salah satu penjelasan paling masuk akal adalah bahwa setiap LRD menyimpan sebuah lubang hitam supermasif yang sedang "melahap" gas di sekitarnya dengan sangat cepat.
Yang menarik, sebagian besar LRD tidak memancarkan sinar-X atau gelombang radio sekuat galaksi aktif pada umumnya. Padahal, radiasi tersebut biasanya menjadi penanda keberadaan lubang hitam yang aktif.
Tim peneliti menduga penyebabnya adalah karena lubang hitam tersebut diselimuti oleh lapisan gas yang sangat tebal, layaknya kepompong.
Selubung gas ini menyerap atau mengubah sebagian besar radiasi berenergi tinggi sebelum sempat keluar ke ruang angkasa.
Akibatnya, LRD terlihat terang pada cahaya inframerah, tetapi tampak redup pada panjang gelombang lain.
Namun, meskipun "tersembunyi", lubang hitam itu diperkirakan tetap sangat aktif.
Para peneliti mengusulkan bahwa di dekat lubang hitam terbentuk semburan partikel atau jet yang menembus bagian gas dengan kerapatan lebih rendah.
Di dalam jet tersebut, partikel-partikel dipercepat hingga mencapai energi sangat tinggi.
Ketika partikel-partikel berenergi ekstrem itu bertabrakan dengan radiasi di sekitarnya, terbentuklah neutrino.
Berbeda dengan cahaya atau partikel lain yang mudah terserap oleh gas, neutrino hampir tidak pernah berinteraksi dengan materi.
Sifat inilah yang membuat neutrino dapat menembus selubung gas tebal dan melesat bebas ke luar angkasa hingga akhirnya mencapai Bumi.
Hasil perhitungan tim menunjukkan bahwa populasi Little Red Dots berpotensi memberikan kontribusi yang cukup berarti terhadap sinyal neutrino difus yang selama ini diamati IceCube.
Meski demikian, para peneliti menegaskan bahwa mereka belum menyimpulkan LRD sebagai sumber utama neutrino tersebut.
Sebaliknya, penelitian ini menunjukkan bahwa LRD merupakan kandidat yang masuk akal berdasarkan model fisika yang digunakan.
Karena letaknya sangat jauh dan cahayanya sangat redup, para astronom hampir mustahil mengamati secara langsung neutrino yang berasal dari satu LRD tertentu.
Sebagai gantinya, para peneliti mengusulkan pendekatan tidak langsung.
Jika LRD memang menjadi sumber neutrino, maka akan muncul pola khas pada komposisi tiga jenis neutrino, - elektron, muon, dan tau -, yang tiba di Bumi pada energi sangat tinggi.
Observatorium masa depan seperti IceCube-Gen2 diharapkan memiliki sensitivitas yang cukup untuk mendeteksi pola tersebut.
Jika berhasil, hipotesis tentang Little Red Dots sebagai salah satu sumber neutrino kosmik akan memperoleh dukungan yang jauh lebih kuat.
Penemuan ini juga menunjukkan bahwa objek-objek yang selama ini tampak "diam" di langit ternyata mungkin menyimpan aktivitas ekstrem yang belum sepenuhnya dipahami.
Sedikit demi sedikit, para ilmuwan mulai mengungkap hubungan antara lubang hitam muda, galaksi awal, dan hujan neutrino yang telah membingungkan dunia fisika selama bertahun-tahun.
Disadur dari Refractor - Little red dots from long ago could be source of mystery neutrinos yang diakses pada Juli 2026.
إرسال تعليق