oleh Ardine Daniar Maulana
Lubang Hitam saat ini merupakan salah satu misteri astrofisika terbesar yang belum terpecahkan. Disitulah para astronom dan astrofisikawan sedang melakukan penelitian mengenai keberadaan dan perilaku Lubang Hitam di alam semesta. Artikel ini akan memberikan penjelasan mengenai apa saja yang telah diketahui tentang Lubanng Hitam serta spekulasi-spekulasi yang belum diuji secara ilmiah.
Lubang Hitam adalah bagian dari ruang waktu yang memiliki gravitasi paling kuat. Bahkan cahaya sekalipun tidak dapat menghindar. Teori Relativitas Umum memprediksi bahwa diperlukan massa yang besar untuk menciptakan sebuah Lubang Hitam yang berada di ruang waktu. Disekitar Lubang Hitam terdapat permukaan yang disebut event horizon atau cakrawala peristiwa. Kenapa objek ini disebut hitam? Karna objek ini menyerap apapun yang berada di sekitarnya dan tidak dapat kembali lagi. Tapi, Lubang Hitam disini tidak benar benar hitam sama sekali. Justru, Lubang Hitam memancarkan pendar lemah radiasi panas.
Tidak ada yang bisa menggambarkan kekuatan gravitasi dengan lebih jelas selain Lubang Hitam. Secara teoritis, Lubang Hitam dapat memiliki ukuran sebesar apapun. Dari yang mikroskopik, sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati. Lubang Hitam dibagi menjadi empat macam: Lubang Hitam Binatang, Lubang hitam Primordial, Lubang Hitam bermassa menengah, dan Lubang Hitam Supermasif yang sering kali berada di pusat suatu galaksi.
Bagaimana lubang hitam terbentuk?
Menurut penjelasan ilmiah, Lubang Hitam terbentuk saat bintang bermassa sangat besar meledak dalam sebuah kejadian yang disebut Supernova. Setelah itu, saat massa bintang tersebut bersinar dan semakin padat terjadi perubahan dalam medan gravitasi sehingga terciptalah Lubang Hitam. Selama prosesnya, Lubang Hitam akan terus mengkonsumsi benda-benda disekitarnya, meningkatkan massa dan ukuran Lubang Hitam tersebut.
Lubang Hitam juga dapat terbentuk dari dua bintang yang saling bertabrakan. Mereka saling melebur dan melepaskan energi yang besar massa leburan bintang itu membentuk titik dengan gravitasi yang luar biasa kuat.
Apa yang terjadi jika astronot jatuh ke dalam Lubang Hitam?
Orang orang selalu ingin tahu apa yang terjadi bila ada yang masuk ke Lubang Hitam. Jawabannya adalah: Kita tidak tahu. Pemahaman kita, sebagaimana adanya, mengenai Lubang Hitam hampir seluruhnya didasari pertimbangan teoritis dan pemodelan matematis. Menurut definisi, kita memang tidak bisa mengamati bagian dalam Lubang Hitam dari luar. Sehingga sekalipun kita punya akses untuk mengamati Lubang Hitam (yang kita tidak punya), kita tidak akan pernah tahu apa yang terjadi di dalamnya. Kita hanya bisa memprediksi apa yang akan terjadi pada astronot yang jatuh ke dalam Lubang Hitam. Berikut ringkasan kesimpulan-kesimpulan teoritis itu.
Astronot yang jatuh ke dalamnya tidak akan melihat perbedaan khusus kala dia memasuki Lubang Hitam. Namun permukaan Lubang Hitam jelas memasuki keadaan fisika tertentu dan agak dramatis. Di dalam Lubang Hitam, gravitasi menarik sedemikian kuat sehingga menjebak cahaya, menarik masuk foton yang hendak keluar. Karena tak satupun objek fisik atau informasi yang dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya, tak ada yang bisa lolos dari Lubang Hitam begitu batas dilewati. Peristiwa-peristiwa yang terjadi di dalam Lubang Hitam selamanya tersembunyi dari pengamat di luar. Karena itulah permukaan lubang hitam disebut “cakrawala peristiwa” (event horizon)- Karena memisahkan peristiwa-peristiwa di luarnya, yang dapat disaksikan dari kejauhan dengan peristiwa-peristiwa di dalamnya yang tidak dapat dilihat. Namun efeknya hanya satu arah. Astronot di dalam cakrawala peristiwa masih dapat melihat alam semesta luar walaupun tak seorang pun di luar sana yang dapat melihat si astronot.
Ketika astronot jatuh semakin dalam, medan gravitasi meningkat. Efeknya adalah distorsi kepada tubuh. Kaki astronot akan ditarik lebih kuat ke bawah, memulurkan badannya searah dengan tinggi badan. Pada waktu yang sama bahunya ditarik menuju pusat Lubang Hitam dengan lintasan sejalan sehingga si astronot terhimpit dan tubuhnya menjadi lebih tipis. Proses pemuluran dan impitan itu disebut Spagetifikasi.
Teori memperlihatkan bahwa di pusat Lubang Hitam gravitasi meningkat tanpa batas. Karena medan gravitasi terwujud sebagai kurvatur atau kelengkungan ruang dan waktu. Gravitasi yang meningkat pesat seiringan dengan pelengkungan ruang waktu yang bertambah tanpa batas yang diketahui. Ahli matematika menyebutnya “Singularitas” yang mewakili tepi ruang dan waktu. Jika itu terjadi atom-atom si astronot akan lenyap ke dalam singularitas dan menghilang entah kemana.
Bagaimana Lubang Hitam Menghilang?
Para ahli astronomi memiliki bukti bahwa sudah ada monster Lubang Hitam di pusat beberapa galaksi yang rakus melahap gas-gas yang berpusar dan melepaskan energi yang besar. Lubang Hitam akan tetap tak bergerak. Sesekali Bintang Neutron atau Lubang Hitam kecil liar tercemplung ke dalamnya. Mungkin terlihat selalu seperti itu, tapi Lubang Hitam punya cara sendiri untuk mengakhiri kisahnya.
Pada 1974, Stephen Hawking menemukan bahwa Lubang Hitam tidaklah benar-benar hitam sama sekali. Lubang Hitam justru memancarkan pendar lemah radiasi panas. Efek Hawking dapat dipahami secara tepat hanya dengan bantuan teori medan kuantum. Menurut prinsip ketidakpastian, zarah kuantum tidak memiliki nilai energi yang pasti pada suatu waktu yang spesifik. Akibatnya zarah subatomik dapat “meminjam” energi asalkan dikembalikan pada waktunya.
Efek Hawking terkuat terjadi di Lubang Hitam mikroskopis. Salah satu keanehan Efek Hawking adalah peningkatan suhu radiasi seiring dengan mengecilnya massa Lubang Hitam. Artinya Lubang Hitam kecil lebih panas dari pada yang besar. Ketika memancarkan radiasi panas, Lubang Hitam kehilangan energi dan massa sehingga Lubang Hitam itu mengerut. Akibatnya Lubang Hitam itu menjadi lebih panas dan memancarkan radiasi yang lebih kuat sehingga mengerut semakin cepat. Hingga akhirnya semua Lubang Hitam akan menghilang dalam ledakan radiasi.
Namun, proses Hawking hampir tidak terbayangkan lamanya. Lubang Hitam dengan massa satu Matahari akan menghilang dalam 1066 tahun. Sedangkan Lubang Hitam Supermasif akan menghilang dalam waktu 1093 tahun untuk mengerut. Proses itupun tidak akan mulai sebelum suhu latar belakang alam semesta telah turun hingga lebih rendah dari Lubang Hitam itu sendiri. Kalau tidak panas yang mengalir ke Lubang Hitam dari sekelilingnya akan mengalahkan panas yang mengalir keluar dari Lubang Hitam melalui Efek Hawking. Radiasi latar belakang sisa ledakan besar kini bersuhu 3o diatas nol mutlak, dan membutuhkan waktu 1022 tahun sebelum akhirnya mendingin hingga ke suhu yang memungkinkan kehilangan panas dari Lubang Hitam semassa Matahari. Proses Hawking bukanlah peristiwa yang bisa di tunggu.
Menurut penggalan diatas, kita semua tahu betapa terbatasnya kemampuan kita untuk mengamati suatu objek yang sangat penting bagi umat manusia. Oleh karena itu jangan lah berhenti belajar dan kejar apa yang belum pernah dicapai oleh orang orang. Mengingat betapa terbatas nya teknologi kita untuk mempelajari sesuatu, tidak membuat para ilmuan patah semangat dan tetap mengejar impian mereka sampai akhir. Jangan patah semangat untuk menggapai mimpi seperti para ahli ilmu kita yang sudah berjuang demi kejayaan umat manusia.
Ardine Daniar Maulana adalah Alumni SMP Nuris Jember. Kini, ia duduk di bangku kelas XI MIPA 1 SMA Nuris Jember dan menjabat sebagai Divisi Info Lomba Madrasah Sains (Esktrakurikuler Sains di Pesantren Nuris). Ardine Daniar merupakan Delegasi SMA Nuris Jember dalam OSK 2024 Bidang Astronomi
Sumber gambar : freepik.com
Sumber:
https://science.nasa.gov/universe/black-holes/
https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
https://www.britannica.com/science/black-hole
https://www.kompas.com/tren/read/2023/09/15/101500765/mengenal-black-hole-atau-lubang-hitam-tempat-di-ruang-angkasa-yang-dapat?page=all
Davies,Paul. (2020). Tiga Menit Terakhir Terjemah Indonesia. Kepustakaan Populer Gramedia. Senjakala.
https://skyandtelescope.org/observing/
