Seperti Apa Bentuk Lubang Hitam Sebenarnya?

Gargantua, ilustrasi lubang hitam paling mirip yang sebenarnya. Kredit: Wikimedia Commons
Info Astronomy - Lubang hitam sering disalahartikan sebagai lubang dalam pengertian sebenarnya. Padahal, hal tersebut rupanya keliru. Ia benar-benar bukanlah lubang. Di artikel ini, saya akan coba menjelaskannya sedikit.

Banyak dari kita mungkin pernah melihat banyak ilustrasi standar dari lubang hitam di Internet; lubang hitam digambarkan sebagai cakram akresi raksasa yang terdiri atas material debu dan batuan antariksa yang di tengahnya gelap.

Ilustrasi seperti itu memang menarik, tetapi sayangnya belum cukup atau bahkan masih gagal untuk menggambarkan bagaimana bentuk fisik yang kompleks dari lubang hitam yang sebenarnya. Sebab, ketika dilihat melalui teleskop di kehidupan nyata, kemungkinan monster kosmis ini punya bentuk yang aneh.

Bagaimana Lubang Hitam Terbentuk?

Setidaknya, ada beberapa jenis lubang hitam yang diketahui di alam semesta, yakni lubang hitam supermasif, lubang hitam bermasa bintang, dan lubang hitam bermassa menengah (terlalu kecil untuk disebut supermasif, tapi terlalu besar untuk disebut bermassa bintang).

Lubang hitam bermassa bintang terbentuk dari bintang-bintang masif yang massa awalnya dimulai dengan lebih dari 20 atau 25 kali dari Matahari. Ketika bintang-bintang ini mengakhiri hidup mereka dalam ledakan supernova, inti mereka runtuh ke dalam gravitasinya sendiri.

Runtuhnya bintang tersebut akan terkandung dalam radius Schwarzschild, atau horison peristiwa, batas di mana segala material, termasuk cahaya, tidak dapat melarikan diri dari tarikan gravitasi ekstrem lubang hitam. Pada titik ini, lubang hitam dengan massa bintang terbentuk.

Lubang hitam supermasif, sementara itu, terbentuk dengan cara berbeda. Menurut teori, kemungkinan besar lubang hitam jenis ini terbentuk dari penggabungan banyak lubang hitam yang lebih kecil di awal sejarah alam semesta, dan tumbuh selama bertahun-tahun sambil melahap apa pun di dekatnya.

Lubang Hitam Berbentuk Bulat

Sama seperti kelereng, bola kasti, planet, dan bahkan bintang, lubang hitam faktanya berbentuk bulat. Kita bahkan bisa mengitarinya, asalkan masih berada di luar horison peristiwa.

Dengan kata lain, lubang hitam sebenarnya merupakan sebuah bola gelap yang memiliki kepadatan yang tak terhingga, atau yang disebut sebagai singularitas, sehingga tampaknya keliru bila kita menganggap bahwa lubang hitam merupakan lubang dalam artian sebenarnya.

Lalu, dari mana asal sebutan "lubang hitam" ini muncul? Adalah fisikawan John Wheeler (1911-2008) yang pertama kali menggunakan istilah tersebut untuk menyebut objek eksotis ini pada tahun 1967. Sebelum istilah itu populer, objek eksotis ini dikenal sebagai "bintang gelap" atau kadang-kadang "bintang beku".

Visualisasi Lubang Hitam

Ilmuwan pertama yang secara akurat memvisualisasikan lubang hitam adalah astrofisikawan asal Prancis bernama Jean-Pierre Luminet. Menurut tulisan di blog Nature, pada tahun 1978, Luminet menggunakan kartu IBM untuk mencari tahu bentuk lubang hitam.

Hemm~ Bagaimana caranya?

Pada masa itu, Jean-Pierre Luminet tidak memiliki superkomputer ketika ia menunjukkan kepada dunia seperti apa bentuk lubang hitam sebenarnya. Ia hanya tahu dari teori bahwa lubang hitam tidak memancarkan cahaya.

Ia juga tahu bahwa material di sekitar lubang hitam akan mengitari sang monster kosmis tersebut. Cahaya dari material yang berasal dari debu dan gas bintang-bintang itu, pikir Luminet, akan bisa merefleksikan bentuk lubang hitam, termasuk membentuk lengkungan dalam ruang-waktu berkat gravitasi lubang hitam yang ekstrem.

Jadi, alih-alih mencari tahu bentuk lubang hitam, Luminet mengandalkan material di sekitar lubang hitam tadi untuk mengetahui bentuk lubang hitam secara tidak langsung.

Dengan modal IBM 7040, Luminet menggunakan program komputer untuk mengalkulasikan keberadaan lubang hitam. Kemudian dengan menggunakan punch card, hasil dari kalkulasi program komputer tadi "diterjemahkan" menjadi sebuah gambar titik-titik hitam kecil yang berbentuk asimetris.

Seperti inilah visualisasi lubang hitam ala Luminet:

Visualisasi lubang hitam paling akurat. Kredit: Jean-Pierre Luminet
Tampak familiar? Ya, untukmu yang pernah menonton film Interstellar (2014), kamu mungkin tahu adanya objek bernama gargantua pada salah satu adegan di film tersebut. Itu merupakan lubang hitam supermasif dengan penggambaran paling akurat dalam sebuah film, lho~

Menariknya, visualisasi dari Luminet menggambarkan dua fenomena penting yang tidak terlihat di dalam film Interstellar. Pertama adalah, energi dan cahaya tampak lebih kuat di dekat tepi lubang hitam.

Dan yang kedua adalah efek Doppler dan efek Einstein, yang mempengaruhi rotasi cakram akresi, serta membuat cahaya cakram akresi ini tampak lebih terang di satu sisi, tergantung pada arah putaran. Dalam visualisasi Luminet, cakram akresi berputar berlawanan arah jarum jam, sehingga cahayanya lebih terang di sebelah kiri.

Nah, jadi jangan sampai salah sangka lagi mengenai lubang hitam ya, apa lagi menganggap lubang hitam sebagai vacuum cleaner. Sebab, ia hanya melahap segala materi yang berada di dalam horison peristiwanya, bukan segala materi di alam semesta.
BERIKAN KOMENTAR ()