Lubang Hitam: Pengertian dan Sejarah

Ide tulisan ini saya dapatkan dari webinar yang diselenggarkan oleh alumni ITB92 pada tanggal 21 november 2021. Pembicara dalam webinar tersebut adalah Prof. Dr. rer.nat.Bobby Eka Gunara, S.Si, M.Si yang merupakan dosen Fisika Teori di Institut Teknologi Bandung. Topik yang dibawakan beliau berjudul “Lubang Hitam Di Sekitar Kita”. Setelah mengikuti webinar tersebut saya termotivasi untuk membuat tulisan tentang lubang hitam. Tulisan ini dibuat ringan tanpa memasukkan rumus. Semoga dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian.

sumber gambar: astronomy.com

        Lubang hitam merupakan objek yang tidak dapat dilihat dengan menggunakan teleskop biasa karena mereka terletak di lokasi yang sangat amat jauh dari bumi. Selain itu gravitasi lubang hitam sangat amat kuat sehingga tidak ada cahaya yang bisa terlepas darinya. Inilah alasan utama mengapa lubang hitam tampak gelap. Sampai dengan saat ini terdapat tiga hal yang dapat dijelaskan dari lubang hitam yaitu massa, spin, dan muatannya. Massa lubang hitam tergantung jenisnya. Untuk lubang hitam yang terbentuk dari kematian bintang-bintang besar setelah supernova massa lubang hitam yang terbentuk bisa mencapai 3 sampai 10 kali massa matahari. Sedangkan untuk lubang hitam yang berada di pusat galaksi, massanya bisa mencapai jutaan hingga miliaran kali massa matahari. Para astronom memperkirakan bahwa lubang hitam jenis ini bisa memiliki massa yang sangat besar diakibatkan karena mereka melahap bintang-bintang yang banyak terdapat di pusat galaksi dan juga karena di masa lalu banyak terdapat tabrakan antar galaksi sehingga lubang-lubang hitam di pusat masing-masing galaksi dapat bergabung. lubang hitam di pusat galaksi disebut lubang hitam supermasif. Perhatikan dengan massa yang demikian besarnya lubang hitam menempati volume yang kecil sehingga menyebabkan lubang hitam memiliki kerapatan yang sangat  besar. Namun sebenarnya lubang hitam tidak memiliki ukuran berhingga yang jelas. Pada saat mengamati lubang hitam yang dilihat sebenarnya adalah apa yang disebut dengan volume yang sesuai dengan jari-jari Schwarzschild. Jari-jari Schwarzschild merupakan sebuah ukuran yang penting dari lubang hitam karena jari-jari Schwarzschild menunjukkan bahwa setiap benda dapat menjadi lubang hitam. Jika sebuah objek  dimampatkan sehingga memiliki ukuran yang sesuai dengan jari-jari Schwarzschildnya maka objek tersebut akan menjadi lubang hitam. Misalnya saja bumi kita akan menjadi lubang hitam jika dimampatkan hingga seukuran butiran gula. Jadi ukuran jari-jari Schwarzschild bergantung pada massa objeknya. Objek yang memiliki massa yang lebih besar memiliki jari-jari Schwarzschild yang lebih besar juga.

        Pada tahun 1963, matematikawan Selandia Baru Roy Kerr mendapatkan sebuah penemuan penting yang luput dari perhatian fisikawan selama 47 tahun bahwa ternyata lubang hitam berotasi. Dengan demikian lubang hitam memiliki momentum sudut. Sebelumnya melalui solusi Schwarzschild, lubang hitam diketahui hanya memiliki kerapatan massa dan gravitasi yang besar. Lubang hitam dianggap bola gelap yang tak berotasi. Penemuan Kerr ini membawa sebuah pemahaman baru tentang lubang hitam. Pencapaian Kerr ini sejalan dengan pemahaman waktu itu bahwa sebuah bintang berotasi sehingga meskipun bintang tersebut telah kehilangan seluruh energinya dan mati bintang tersebut tetap harus berotasi. Hal ini karena sesuai dengan hukum kekekalan momentum sudut bahwa momentum sudut harus kekal.

      Lubang hitam bisa dianggap sebagai kapasitor raksasa. Proses pengisiannya dengan cara menghisap benda-benda bermuatan di sekitarnya. Kapasitas menyimpan muatan antar lubang-lubang hitam berbeda-beda. Dimana perbandingan antara jumlah muatan dan massanya tidak boleh lebih dari satu. Jadi terdapat sebuah titik jenuh dimana ketika sebuah lubang hitam telah mencapai titik tersebut maka lubang hitam tersebut tidak lagi menyerap muatan tambahan.Titik jenuh ini disebut titik saturasi. Fisikawan memperkirakan bahwa adanya muatan ini menyebabkan lubang hitam membentuk dua horizon peristiwa. Jadi di dalam horizon peristiwa terdapat lagi satu horinzon peristiwa yang diperkirakan terbentuk karena adanya muatan ini. Ketika lubang hitam menyusut seperti yang dijelaskan oleh radiasi Hawking, maka horizon peristiwa bagian luar akan terus menyusut sampai memiliki ukuran yang sama dengan horizon peristiwa bagian dalam. Ketika mencapai keadaan ini lubang hitam tidak bisa melanjutkan proses penyusutan. Jadi ide ini tidak mengizinkan bahwa sebuah lubang hitam akan lenyap karena radiasi Hawking. Ide ini diperoleh ketika fisikawan menggabungkan teori relativitas umum dengan teori elektromagnetisme. Keadaan ketika lubang hitam tidak dapat menyusut lagi disebut keadaan ekstrim. Menurut ide ini jika lubang hitam terus menyusut maka dari perhitungan mereka jari-jari horizon peristiwa yang diperoleh akan menjadi bilangan kompleks, yang berarti tidak memiliki fisis. Sehingga ide ini harus dihindari atau dengan kata lain Q=M merupakan batasan.

Perhatikan bahwa masih banyak hal yang belum diketahui tentang lubang hitam.Dengan berdasarkan teori-teori yang ada fisikawan mencoba menggambarkan keadaan dan masa depan lubang hitam. Tentunya dengan teori yang lebih maju yang saat ini masih teruskan dikerjakan oleh fisikawan teori, kita akan mendapatkan pemahaman yang lebih banyak tentang lubang hitam.

Secara umum lubang hitam terdiri atas

Bagian-bagian Lubang Hitam

1. Singularitas (singularity)

sumber gambar: quora.com

Sebuah titik dimana semua materi dan energi yang masuk kedalam lubang hitam berakhir. Secara teoretik singularitas dianggap sebagai titik sehingga tak berdimensi. Dengan demikian di dalam singularitas ruang dan waktu menyatu sehingga tidak dapat dibedakan. Meskipun demikian singularitas berisi massa yang besarnya miliaran kali massa matahari sehingga kurva ruang-waktu melengkung tak terbatas menyebabkan gravitasi di dalam singularitas menjadi tak terhingga besarnya. Sampai dengan saat ini belum ada yang mengetahui bagaimana keadaan secara pasti di dalam singularitas karena memang kalau kita mengirimkan objek yang bisa mengirim sinyal ke dalam singularitas maka informasi dari objek tersebut tidak akan pernah sampai kembali kepada kita. Sehingga memang tidak mungkin memahami singularitas melalui eksperimen langsung.  Singularitas hanya dapat dipahami melalui pendekatan teoritik. Masalahnya, teori matematika dan fisika yang ada sekarang runtuh atau maksudnya tidak bisa bekerja di dalam singularitas. Sehingga memang sampai saat ini para ilmuwan hanya bisa menduga-duga keadaan singularitas. Para ilmuwan terus bekerja keras mengembangkan teori gravitasi kuantum dengan motivasi salah satunya untuk dapat menjelaskan singularitas karena meskipun kecil tetapi singularitas memiliki gravitasi yang sangat amat besar. Penjelasan lengkap tentang singularitas akan saya bahas di dalam postingan berikutnya.

2. Horizon peristiwa (event horizon)

Digambarkan sebagai sebuah cakrawala yang menutupi lubang hitam. Horizon peristiwa menjadi semacam tirai yang menutupi lubang hitam. Horizon peristiwa membatasi dunia di dalam lubang hitam dengan dunia luar. Jarak dari pusat lubang hitam ke bagian pinggir dari horizon peristiwa disebut jari-jari Schwarzschild. Bagian pinggir dari horizon peristiwa ini yang tampak gelap. Benda apapun bahkan cahaya yang melewati horizon peristiwa tidak dapat keluar lagi karena mendapatkan cengkraman kuat dari gravitasi lubang hitam. Penjelasan kenapa tidak ada yang bisa lolos dari horizon peristiwa akan saya jelaskan lagi dibawah. Penjelasan tersebut merupakan penjelasan Roger penrose yang dengan penjelasan tersebut Beliau mendapatkan nobel Fisika tahun 2020.  Untuk sementara saya menggunakan penjelasan sederhana.

3. Lingkaran foton (Photon sphere)

sumber gambar: physicsfeed.com

Kelengkungan ruang-waktu di sekitar horizon peristiwa menyebabkan cahaya yang melewati daerah di sekitar horizon peristiwa akan terperangkap dengan mengorbit lubang hitam. 

4. Cakram materi (Accretion disk)

sumber gambar: wikipedia.org

Materi seperti gas, debu, dan puing-puing bintang lainnya yang mendekati lubang hitam namun tidak jatuh ke dalam horizon peristiwa akan mengorbit lubang hitam sehingga terbentuklah seperti cakram yang mengelilingi lubang hitam. Material-material ini mengorbit lubang hitam dengan kecepatan yang sangat cepat karena kelengkungan kurva ruang-waktu di sekitar lubang hitam besar sehingga mereka bergerak dipercepat dengan percepatan yang sangat besar. Gerakan mereka yang cepat ini melepaskan gelombang elektromagnetik.

5. Orbit stabil lingkaran terdalam (Innermost circular stable orbit)

Tepi bagian dalam piringan akresi, tempat dimana material dapat mengorbit dengan aman. Ruang-waktu di sekitar horizon peristiwa melengkung menyebabkan material-material yang lewat berkumpul dan mengorbit lubang hitam sehingga terlihat seperti ada  cincin di sekitar lubang hitam.

6. Pancaran berkecepatan tinggi (Relativistic jet)

Lubang hitam supermasif yang berada di pusat galaksi dapat menciptakan pancaran radiasi energi dan partikel berkecepatan tinggi. Radiasi dipancarkan melalui sumbu lubang hitam. Kecepatan pancaran begitu tinggi hingga bisa memuntahkan material atau energi hingga keluar dari galaksi tersebut.

Sejarah

sumber gambar: amnh.org

Ide tentang lubang hitam sebagai sesuatu yang nyata dan ada di alam semesta pertama kali di umumkan oleh John Michell pada tahun 1783. Ide ini muncul ketika Michell ingin menentukan massa dari sebuah bintang. Dari hukum gravitasi Newton, telah diketahui bahwa setiap benda yang berada di dalam medan gravitasi dari planet tertentu harus melewati apa yang disebut kecepatan lepas untuk bisa keluar dari medan gravitasi planet tersebut. Besarnya kecepatan lepas ini bergantung dengan massa planet tersebut. Prinsip ini kemudian digunakan Michell untuk mengukur massa sebuah bintang. Dengan mengukur pengurangan kecepatan cahaya dari bintang tertentu Michell berharap dapat menentukan massa dari bintang tersebut. Pada waktu itu, dengan ide ini Michell dapat mengukur massa dari beberapa bintang. Namun Michell kemudian bertanya apa yang terjadi jika kecepatan lepas dari sebuah bintang lebih besar dari kecepatan cahaya. Perhatikan pada waktu itu relativitas khusus Einstein belum ada dan fisikawan pada waktu itu masih memegang teguh relativitas Galileo. Besar kecepatan cahaya pada waktu itu yang dilaporkan oleh Roemer adalah 131.000 mil per detik sedangkan nilai yang diterima saat ini adalah 186.000 mil per detik. Michell memperhatikan bahwa pada bintang-bintang tertentu besar kecepatan lepas lebih besar dari kecepatan cahaya yang diterima pada saat itu. Dengan demikian menurutnya hal ini akan menyebabkan cahaya dari bintang tersebut tidak akan pernah keluar sehingga bintang tersebut akan hilang dari pengamatan.

sumber gambar: asd.gsfc.nasa.gov 

Selanjutnya, Pada tanggal 25 november 1915, Einstein mempublish empat paper yang diterbitkan di proceedings of the Prussian academy of sciences. Salah satu dari empat paper tersebut berisi tentang persamaan medan gravitasi yang di kemudian hari memberikan pandangan baru terhadap gravitasi. Persamaan tersebut merupakan hasil perluasan dari teori relativitas khusus yang telah dipublikasikannya pada tahun 1905. Persamaan medan gravitasi ini merupakan inti dari apa yang disebut dengan teori relativitas umum.  Teori ini dikerjakan Einstein bersama rekan-rekannya selama 10 tahun dari 1905. Persamaan medan gravitasi ini dituliskan Einstein dalam bentuk persamaan tensor nonlinear sehingga pada waktu itu tidak banyak orang yang memahami apa dimaksudkan oleh persamaan tersebut. Singkatnya oleh John Wheeler mengatakan persamaan tersebut menyatakan bahwa  ruang-waktu memberi tahu materi bagaimana cara bergerak sementara materi memberi tahu ruang-waktu bagaimana cara melengkung. Pada awalnya pencapaian Einstein ini tidak dilirik sama sekali karena dianggap bahwa persamaan medan gravitasi hanyalah menampilkan keindahan matematika tanpa mendeskripsikan sistem fisis apapun. Beberapa minggu kemudian, Einstein menerima paper dari seorang astrofisikawan Jerman bernama Karl Schwarzschild. Einstein sangat terkejut karena Schwarzschild berhasil memecahkan persamaan medan gravitasinya dan memberikan solusi eksak pertama bagi persamaan tersebut. Solusi persamaan medan gravitasi yang diperoleh Schwarzschild berkaitan dengan kasus bola bermassa non rotasi. Uniknya solusi yang diberikan Schwarzschild memperkirakan sebuah daerah dengan kelengkungan ruang-waktu tak terhingga. Daerah tersebut dapat diilustrasikan pada gambar di bawah ini

sumber gambar: sciencenewsforstudents.org

           Hebatnya Schwarzschild mengerjakan papernya di bawah kamp tentara Nazi karena pada waktu itu sedang berlangsung perang dunia pertama dan para ilmuwan Jerman dipaksa juga ikut berperang. Solusi yang diberikan Schwarzschild menggambarkan bahwa setiap bintang  memiliki jari-jari unik yang disebut jari-jari Schwarzschild, dimana jika bintang terkompresi sehingga memiliki jari-jari yang lebih kecil dari jari-jari Schwarzschild maka gravitasi bintang tersebut akan menjadi tak terhingga besarnya. Daerah dimana gravitasi menjadi tidak terbatas ini kemudian disebut singularitas. Gravitasi di dalam singularitas sangat amat besar hingga membuat cahaya yang terperangkap di dalam singularitas tidak dapat lolos. Pada waktu itu, solusi ini dianggap aneh oleh banyak fisikawan dan mereka menganggap bahwa hukum-hukum alam akan mencegah terbentuknya daerah dengan kelengkungan ruang-waktu tak terhingga.   Schwarzschild juga sendiri merasa bahwa tidak mungkin terdapat daerah di alam semesta yang situasinya digambarkan oleh solusinya sehingga dia menganggap bahwa solusinya tidak mendeskripsikan sistem fisis apapun. Belum lama setelah mempublikasikan makalahnya yang membuat Einstein sangat terkagum-kagum, Schwarzschild meninggal dunia diakibatkan penyakit kulit unik yang dideritanya selama berada di kamp pasukan Nazi. Schwarzschild meninggal dunia tepatnya pada tanggal 11 mei 1916. Pada waktu itu, meskipun solusi yang diberikannya belum dapat diterima di kalangan para astrofisikawan namun penelitian yang mengarah pada bintang yang dapat berperilaku seperti yang digambarkan oleh Schwarzschild tetap dilakukan. Pada waktu itu bintang yang berperilaku seperti yang digambarkan oleh solusi Schwarzschild disebut bintang beku.

Subrahmanyan Chandrasekhar
sumber gambar: www.si.edu

Pada tahun 1931, fisikawan India bernama Subrahmanyan Chandrasekhar mengajukan batas massa maksimum yang dapat dimiliki bintang katai putih. Bintang katai putih merupakan produk akhir dari evolusi sebuah bintang. Chandrasekhar mengajukan bahwa jika massa sebuah bintang katai putih lebih besar 1,4 kali massa matahari maka bintang tersebut akan mengalami proses pengerutan. Nilai 1,4 kali massa matahari ini kemudian yang dikenal sebagai batas Chandrasekhar. Proses pengerutan itu terjadi sedemikian rupa sehingga elektron yang bermuatan negatif dari atom berbagai materi di dalam pusat bintang mengalami penghempitan sehingga makin mendekat ke inti atomnya. Akhirnya banyak elektron menembus inti atom. Elektron yang menembus inti atom akan bereaksi dengan proton yang bermuatan positif membentuk partikel netral yaitu neutron. Dengan demikian pusat bintang makin lama akan mengandung lebih banyak neutron sehingga terbentuklah gas yang kaya akan neutron, disebut gas neutron. Bila rapat massa gas neutron telah mencapai harga semilyar ton setiap sentimeter kubik, maka hampir seluruh pusat bintang berisi neutron. Dengan hanya sedikit campuran elektron dan proton.

Penjelasan Chandrasekhar terhadap bagaimana sebuah bintang katai putih berevolusi tidak diterima awalnya karena ide penjelasan ini memasukkan ide tentang lubang hitam (pada waktu itu masih disebut bintang beku) sebagai sesuatu yang dapat terbentuk di alam semesta. Padahal kebanyakan fisikawan masih sangsi terhadap keberadaan lubang hitam. Namun akhrinya di kemudian hari setelah keberadaan lubang hitam diterima, pada tahun 1983 Subrahmanyan Chandrasekhar menerima hadiah nobel atas penjelasannya tentang evolusi dari bintang katai putih.

Robert Oppenheimer
sumber gambar: wikipedia.org

Kemudian pada awal tahun 1939 Robert Oppenheimer bersama mahasiswanya Harland Snyder menjelaskan bagaimana keruntuhan sebuah bintang menjadi objek yang begitu padat sehingga cahaya pun tidak dapat lolos dari cengkraman gravitasi bintang tersebut. Ide mereka ini dituliskan dalam paper yang diterbitkan di jurnal Physical Review. Mereka menyempurnakan  penjelasan Chandrasekhar tentang evolusi bintang katai putih. Dalam perhitungan mereka bintang katai putih yang memiliki massa yang lebih besar dari 1,4 kali massa matahari namun lebih kecil dari 3 kali massa matahari akan berakhir menjadi bintang neutron. Sedangkan apabila bintang katai putih memiliki massa lebih besar dari 3 kali massa matahari, tak ada tekanan apapun yang dapat menahan pengerutannya. Bintang tersebut akan terus mengekerut hingga melewati jari-jari Schwarzschild dan terbentuklah sebuah bintang lubang hitam. 

Meskipun ide Chandrasekhar dan Oppenheimer belum bisa diterima pada waktu itu, namun penjelasan mereka sangat dibutuhkan pada waktu itu karena mulai tahun 1930-an para astrofisikawan bertanya-tanya bagaimana nasib dari sebuah bintang ketika semua bahan nuklirnya habis digunakan. (penjelasan lengkap mengenai evolusi bintang akan saya bahas dipostingan yang lain). Selain itu, kehadiran lubang hitam sudah mulai dianggap penting sejak tahun 1920-an karena para astronom telah menyadari bintang Sirius B yang merupakan pasangan bintang Sirius memiliki kepadatan sangat tinggi lebih dari satu juta kali massa matahari. Objek dengan kepadatan yang tinggi ini hanya bisa ada jika atom-atom penyusun bintang dikompresi sehingga atom-atomnya bergabung menjadi satu. Bintang ini yang kemudian nanti disebut bintang neutron. Meskipun demikian ide tentang lubang hitam ini sempat dilupakan sampai pada tahun 1960-an.

Maarten Schmidt 
sumber gambar: earthsky.org

Pada tanggal 16 maret 1963 astronom Belanda Maarten Schmidt menemukan objek yang disebut 3C 273 yang terletak 2,5 milliar tahun cahaya dari bumi memancarkan cahaya yang sangat terang meskipun jaraknya sangat jauh dari bumi. 3C 273  bukanlah sebuah bintang namun karakteristik emisi cahayanya sama seperti bintang. Sehingga objek ini kemudian disebut quasar (quasi-stelar radio source). Atau dalam bahasa Indonesia disebut kuasar. Kuasar menjadi indikasi kuat adanya lubang hitam karena dalam penelitian-penelitian selanjutnya astronom menemukan bahwa kuasar berasal dari pusat galaksi. Kuasar dipancarkan ketika material-material seperti debu, gas, dan puing-puing lainnya yang mengorbit inti galaksi dipancarkan. Hari ini dengan pemahaman yang lebih baik kuasar telah ketahui dipancarkan oleh cincin akresi yang mengorbit lubang hitam.

sumber: sciencenewsforstudents.org

Penemuan kuasar kini menjadikan para fisikawan menerima kehadiran lubang hitam. Sehingga pada tanggal 18 januari 1964 koran science news letters memberitakan kabar ini dengan menggunakan kata lubang hitam yang hari ini kita gunakan. Jadi kata lubang hitam pertama kali digunakan dan dituliskan dalam Koran ini. kata lubang hitam kemudian dipopulerkan oleh Fisikawan Princeston John Arcibald Wheeler.

Setelah keberadaan lubang hitam diyakini ada di alam semesta maka pengejaran terhadap lubang hitam mulai dilakukan. Mengingat hampir separuh jumlah bintang dalam galaksi bima sakti terdiri atas sistem bintang ganda, maka sejumlah ilmuwan astrofisika mengalihkan perhatiannya pada sistem bintang ganda ini dengan anggapan salah satu anggotanya adalah lubang hitam. Untuk bintang ganda yang anggotanya cukup berdekatan, dapat terjadi perpindahan massa dari bintang yang satu ke rekannya yang memiliki medan gaya berat yang lebih kuat, yang dalam hal ini adalah sebuah bintang mampat. Mekanisme ini disebut penyedotan massa. Karena sistem bintang ganda saling mengorbit, maka materi yang tersedot pada umumnya memiliki momentum sudut yang cukup besar. Menurut hukum kekekalan momentum sudut, materi tersebut tidak akan sekaligus jatuh ke permukaan bintang mampat tetapi akan tetap mengorbit bintang mampat ini dengan membentuk piringan yang dinamakan piringan penyedotan. Karena bagian dalam piringan berotasi dengan kecepatan yang lebih besar daripada bagian luar piringan maka akan terjadi gesekan antara bagian piringan ini. Pada bintang lubang hitam gesekan ini menimbulkan suhu yang sangat tinggi sehingga berdasarkan perhitungan memungkinkan terjadinya pemancaran sinar-X. Dengan ide ini para ilmuwan astrofisika meyakini bahwa pemancar sinar-X yang dinamakan Cygnus X-1 adalah salah satu calon pertama bagi kehadiran lubang hitam. Cygnus merupakan konstelasi yang berada di langit sebelah utara garis khatulistiwa.

Selanjutnya pada tahun 1974 astronom Bruce Balick dan Robert Brown menemukan gelombang radio yang memancar dari pusat galaksi Bima sakti. Sumber ini kemudian dikenal dengan nama Sagitarius A yang saat ini diyakini sebagai sebuah lubang hitam supermasif di pusat galaksi bimasakti.

Pada tahun yang sama Stephen Hawking mengusulkan bahwa lubang hitam tidak hanya menyerap namun secara terus-menerus juga memancarkan partikel virtual. Hawking mendapatkan ide ini dari teori medan kuantum bahwa adanya fluktuasi kuantum menyebabkan ruang yang kita lihat vakum sebenarnya tidaklah vakum seutuhnya karena setiap saat terjadi proses penciptaan dan pemusnahan partikel. Hawking melihat bahwa di event horizon lubang hitam, partikel dan anti partikelnya tidak dapat saling menghilangkan karena ketika pasangan mereka entah partikel atau anti partikelnya masuk ke dalam lubang hitam maka pasangan lainnya akan dipancarkan oleh lubang hitam tersebut. Proses pemancaran partikel oleh lubang hitam ini yang kemudian disebut dengan radiasi Hawking. Selanjutnya karena lubang hitam memancarkan partikel maka sekarang kita bisa memandangnya sebagai benda hitam raksasa. Dari perhitungan Hawking suhu lubang hitam berbanding terbalik dengan massanya. Dengan demikian jika lubang hitam terus-menerus memancarkan partikel maka lama-kelamaan massanya akan berkurang sehingga membuat suhu lubang hitam akan semakin tinggi. Peningkatan suhu lubang hitam ini menyebabkan lubang hitam suatu saat akan menguap dan lenyap. Hawking tidak hanya berhenti sampai pada menentukan suhu lubang hitam namun dia juga menurunkan persamaan matematis yang menghubungkan antara massa lubang hitam dan waktu yang diperlukan lubang hitam untuk lenyap. Dari perhitungan Hawking ini ternyata lubang hitam yang massanya kecil misal sebesar matahari kita membutuhkan waktutahun untuk menguap hingga lenyap. Waktu ini sangatlah lama jika dibandingkan dengan usia alam semesta kita yaitutahun. Hasil ini menguatkan para ahli astronomi untuk mencari lubang hitam primordial yang terbentuk pada saat awal alam semesta tercipta. Namun sayangnya dengan peralatan yang ada saat ini ide Hawking tentang radiasi lubang hitam belum terkonfirmasi secara eksperimen sehingga sampai akhirnya hidupnya Hawking tidak mendapatkan hadiah Nobel.

sumber: sciencenewsforstudents.org

        Dalam studi tentang gerakan bintang-bintang di galaksi M87, para ilmuwan astrofisika menduga bahwa terdapat lubang hitam supermasif di pusat galaksi tersebut. Galaksi M87 berada di dalam konstelasi virgo berjarak 50 juta tahun cahaya dari bumi dan masssanya miliran kali massa matahari. Temuan ini berdasarkan hasil penelitian dari dua kelompok ilmuwan yang diterbitkan di Astrophysics Journal pada 1 mei 1978. Mereka mempelajari kecepatan sebaran bintang-bintang yang berada di dalam konstelasi virgo dan menemukan bahwa adanya kecepatan tidak biasa dari bintang-bintang yang berada di dalam konstelasi tersebut. Namun sayangnya dengan teleskop yang ada saat itu mereka belum bisa mengamati secara langsung lubang hitam tersebut. Lubang hitam di pusat galaksi M87 ini akhirnya bisa dilihat secara langsung pada tahun 2019 menggunakan teleskop bernama event horizon telescope.

Daftar Pustaka

American Museum of Natural History. The Country Parson Who Conceived of Black Holes. https://www.amnh.org/learn-teach/curriculum-collections/cosmic-horizons-book/john-michell-black-holes(diakses tanggal 4 Desember 2021)

Briggs, Andy. 2021. What is quasar. https://earthsky.org/astronomy-essentials/definition-what-is-a-quasar/(diakses tanggal 4 Desember 2021)

Conover, Emily. 2019. A Short History of Black Hole. https://www.sciencenewsforstudents.org/article/short-history-of-black-holes(diakses tanggal 2 Desember 2021)

Maryana,  dan Tiandho, Y. 2019. Fisika Kuantum Sejarah dan Kisah Inspiratif para Tokohnya. Bandung: Yrama Widya.  

Nasa. A New Kind of Black Hole. https://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/Black_Hole.html(diakses tanggal 4 Desember 2021)

Roy Kerr and the spin on black hole.http://www2.phys.canterbury.ac.nz/kerrfest/spin.html(diakses tanggal 4 Desember 2021)

Schnittman, Jeremy. 2019. A Brief History of Black Hole. https://astronomy.com/magazine/2019/08/a-brief-history-of-black-holes(diakses tanggal 3 Desember 2021)

Swinburne University of Technology. Chandrasekhar Limit.  https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/c/Chandrasekhar+Limit(diakses tanggal 3 Desember 2021)

Wolchover, Natalie. 2020. Black Holes Paradoxes Reveal A Fundamental Link Between Energy and Order. https://www.quantamagazine.org/black-hole-paradoxes-reveal-a-fundamental-link-between-energy-and-order(diakses tanggal 4 Desember 2021)

Wospakrik, H. Berkenalan dengan Teori kerelatifan umum EINSTEIN dan biografi Albert Einstein .1986. Bandung: Institut Teknologi Bandung

 

1.          

Tweet

Subscribe to receive free email updates: