Mitos Seputar Lubang Hitam

Apakah nan dimaksud dengan Lubang Hitam ? Lubang Hitam ialah suatu bagian pada ruang waktu, tak ada nan bisa meloloskan diri darinya bahkan cahaya sekalipun. Teori generik relativitas memprediksi bahwa massa nan cukup padat akan merusak ruang waktu dan membentuk Lubang Hitam.

Di sekeliling Lubang Hitam tersebut terdapat permukaan matematis disebut “Event Horizon” atau acara cakrawala nan menandai batas tanpa titik balik. Disebut batas tanpa titik balik sebab suatu benda nan melewati batas ini tak akan pernah dapat kembali lagi. Bahkan ketika suatu benda melewati cakrawala ini, benda tersebut akan semakin terhisap ke dalam pusaran Lubang Hitam.

Disebut “Hitam” sebab lubang ini menyerap semua cahaya nan menyinari cakrawala, tak memantulkan sesuatu apapun layaknya tubuh hitam nan paripurna dalam Thermodinamika. Mekanik kuantum memprediksikan bahwa Lubang Hitam memancarkan radiasi seperti tubuh hitam dengan suhu nan terbatas.

Suhu ini berbanding terbalik dengan massa Lubang Hitam sehingga sulit buat mengamati radiasi Lubang Hitam dalam hitungan massa bintang atau bahkan nan lebih besar lagi. Kata Lubang Hitam pertama kali diberikan oleh John Archibald Wheeler dan masih digunakan sampai saat ini.

Seberapa besar Lubang Hitam? Tidak ada batasan dalam pemahaman seberapa besar atau kecilnya massa nan dimiliki oleh Lubang Hitam. Satuan massa manapun bisa kita gunakan buat menghitung massa Lubang Hitam apabila kita meringkasnya dalam kepadatan nan cukup tinggi. Anggap saja sebagian besar dari Lubang Hitam dihasilkan dari bintang-bintang besar nan telah wafat sehingga kita bisa menghitung berat Lubang Hitam sama dengan berat bintang-bintang tersebut.

Tipikal berat buat Lubang Hitam ini 10 kali dari berat Matahari, atau sekitar 10^ {31} kilograms (menggunakan hitungan ilmiah: 10^{31} sama dengan a 1 dan 31 nol di belakangnya atau 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000). Para pakar Astronomi memperkirakan banyak pelabuhan galaksi memiliki Lubang Hitam nan sangat besar pada pusatnya.

Semakin besar Lubang Hitam maka akan semakin besar pula ruang nan diambil. Bahkan radius Schwarzschild (radius cakrawala) dan massa Lubang Hitam seimbang secara langsung satu dengan nan lainnya: apabila satu Lubang Hitam berat nya 10 kali dari Lubang Hitam lainnya, maka radius nya ialah 10 kali lipat beratnya.

Lubang Hitam dengan massa nan sama dengan Matahari akan memiliki radius 3 kilometer. Sehingga Lubang Hitam dengan 10 kali berat Matahari seperti ini akan memiliki radius 30 kilometer, dan Lubang Hitam dengan massa sejuta Matahari pada pusat galaksi akan memiliki radius 3 juta kilometer.

Tiga juta kilometer akan terdengar banyak sekali, tetapi sesungguhnya tak sebanyak itu dalam baku astronomi. Contohnya Matahari memiliki radius berkisar pada 700,000 kilometer, maka Lubang Hitam nan super besar itu "hanya" memiliki ukuran 4 kali lipat dari Matahari.

Apakah Lubang Hitam akan menghisap semua nan ada di bumi? Tentu saja tidak. Lubang Hitam memiliki cakrawala yaitu sebuah wilayah nan kita tak bisa lolos darinya. Apabila kita melewati cakrawala tersebut kita akan menabrak pusarannya. Tetapi selama kita berada di luar cakrawala tersebut, kita bisa terhindar dari hisapan Lubang Hitam.

Kenyataannya, bagi nan berada di luar cakrawala ini, wilayah gravitasi di sekeliling Lubang Hitam tak ada bedanya dengan wilayah lainnya nan memiliki massa nan sama. Dengan kata lain, satu Lubang Hitam dengan massa satu Matahari, sama dengan obyek dengan massa satu matahari lainnya (contohnya ialah Matahari) pada obyek jauh.

Bagaimana apabila Matahari menjadi Lubang Hitam? Pertama-tama, perlu dijelaskan bahwa Matahari tak akan menjadi Lubang Hitam. Hanya Bintang nan beratnya lebih dari Matahari nan akan menjadi Lubang Hitam. Matahari akan tetap menjadi seperti sekarang ini buat 5 miliar tahun ke depan atau bahkan lebih.

Tetapi bagaimana apabila Matahari benar-benar menjadi Lubang Hitam? Imbas nan paling terasa ialah Bumi akan menjadi gelap dan akan sangat dingin. Bumi dan planet lainnya tak akan terhisap oleh Lubang Hitam; mereka akan tetap berotasi seperti sekarang ini. Mengapa? Karena cakrawala dari Lubang Hitam sangat kecil, hanya berkisar 3 kilometer, dan seperti nan telah kita bahas sebelumnya, selama kita berada di luar cakrawala gravitasi, Lubang Hitam tak lebih kuat dari obyek lainnya nan memiliki massa nan sama.

Apakah ada bukti bahwa Lubang Hitam itu nyata?Jawabannya ya. Kita tak bisa melihat Lubang Hitam secara langsung sebab cahaya tak bisa menembus cakrawala, nan artinya kita harus berpegang pada bukti tak langsung bahwa Lubang Hitam memang nyata.

Hal pertama nan akan kita lakukan ialah mengukur berapa banyak massa pada suatu benda. Apabila kita menemukan massa nan berat pada obyek nan kecil dan apabila massa tersebut gelap, maka bisa dipastikan terdapat Lubang Hitam di dalamnya. Para pakar Astronomi memiliki dua macam sistem dalam memastikan obyek nan compact, besar, dan gelap ini: melalui pusat galaksi (termasuk di dalamnya galaksi Bima Sakti) dan sinar X-ray nan memancarkan sinar di galaksi kita.

Berdasarkan penelitian oleh Kormendy dan Richstone akhir-akhir ini, delapan galaksi telah diteliti dan memiliki obyek gelap nan besar di dalam pusatnya. Massa dari pusat galaksi-galaksi tersebut berkisar dari satu juta sampai miliaran kali lipat dari massa Matahari.

Massa tersebut diukur dengan menghitung kecepatan Bintang dan rotasi gas di sekeliling pusat galaksi. Semakin cepat kecepatan rotasi semakin kuat kekuatan gravitasi nan diminta buat menahan Bintang dan gas agar tetap pada orbit nya. (ini merupakan cara nan paling generik buat menghitung massa dalam ilmu Astronomi.

Sebagai contoh, kita mengukur massa Matahari dengan cara menghitung seberapa cepat planet berotasi mengelilingi Matahari, dan kita mengukur jumlah benda gelap pada galaksi dengan cara mengukur seberapa cepat benda berotasi di ujung galaksi).

Benda gelap berukuran besar dalam pusat galaksi ini diperkirakan ialah Lubang Hitam sebab dua alasan. Pertama, sangat sulit buat berpikiran benda lain selain Lubang Hitam sebab benda ini terlalu padat dan gelap buat disebut bintang atau komet.

Kedua, teori nan paling tepat buat menjelaskan obyek nan memiliki teka-teki nan disebut kuasar dan galaksi-galaksi aktif ini ialah dengan menerima fenomena bahwa galaksi-galaksi ini memiliki Lubang Hitam nan berukuran sangat besar pada pusatnya. Apabila teori ini sahih maka semua pecahan galaksi, nan sekarang ini atau nan dulunya merupakan galaksi-galaksi aktif niscaya memiliki Lubang hitam pada pusatnya.

Bagaimana Lubang Hitam bisa menguap? Ini terjadi pada 1970 an, Stephen Hawking mengemukakan argumen teoritis nan menjelaskan bahwa Lubang Hitam tak sepenuhnya berwarna hitam. Karena imbas mekanik kuantum, maka Lubang Hitam ini memancarkan radiasi.

Energi nan menghasilkan radiasi berasal dari massa Lubang Hitam. Oleh karenanya, Lubang Hitam berangsur menyusut. Sepertinya radiasi meningkat sebab massa berkurang, maka Lubang Hitam terus menerus meradiasi dengan hebat dan terus menerus menyusut hingga akhirnya hilang sama sekali.

Sebenarnya, tak ada nan konfiden apa nan terjadi pada taraf akhir penguapan Lubang Hitam, beberapa peneliti berpikir bahwa sedikit residu mungkin saja masih tertinggal. Alam semesta mampu menghasilkan massa dan energi, tetapi massa dan energi tersebut hilang dengan cepat pula.

Fakta tentang kenyataan aneh Lubang Hitam ini disebut fluktuasi ruangan hampa. Pasangan nan terdiri dari partikel dan antipartikel bisa muncul begitu saja, muncul hanya beberapa saat lalu kemudian menghancurkan satu sama lainnya. Simpanan energi dihabiskan pada saat partikel ini dibuat, tetapi semua energi tersebut dikembalikan lagi pada saat partikel tersebut dihancurkan.

Walaupun terdengar aneh, tetapi fluktuasi ruangan hampa ini telah dibuktikan melalui percobaan. Bayangkan bila fluktuasi ruangan hampa ini terjadi di daerah dekat Lubang Hitam. Dapat saja salah satu partikel jatuh melewati cakrawala, sementara partikel nan lainnya bisa lolos.

Partikel nan lolos membawa energi dari Lubang Hitam dan kemungkinan terdeteksi oleh peneliti. Yang terlihat oleh peneliti tersebut ialah seakan-akan Lubang Hitam memancarkan sebuah partikel. Proses ini terjadi berulang-ulang dan peneliti melihat genre radiasi dari Lubang Hitam secara terus menerus.