 |
| Ilustasi Matahari menjadi lubang hitam. Kredit: ESA/Hubble (M. Kornmesser) |
InfoAstronomy - Matahari merupakan bintang terdekat Bumi, juga merupakan bintang pusat tata surya kita, yang secara terus-menerus menciptakan energi (dan helium) dengan menggabungkan atom-atom hidrogen di intinya dalam proses fusi nuklir. Kelak, ketika hidrogen di intinya habis, Matahari kita akan memulai fase raksasa merahnya.
Selain menciptakan energi, fusi nuklir juga menjaga Matahari untuk tetap stabil, itu karena fusi nuklir menciptakan tekanan keluar yang melawan gravitasinya, sehingga terciptalah kondisi yang dikenal sebagai kesetimbangan hidrostatik.
Menurut perhitungan para astronom, Matahari akan kehabisan hidrogen dalam waktu sekitar 5 miliar tahun lagi, hal yang membuatnya mulai melakukan fusi unsur-unsur yang lebih berat di dalam inti, bersamaan dengan fusi hidrogen dalam cangkang yang menyelubungi intinya.
Ketika hal ini terjadi, suhu Matahari akan meningkat, dan lapisan terluar atmosfer Matahari akan mengembang sejauh orbit Mars, menelan planet-planet bagian dalam tata surya termasuk Bumi. Fase inilah yang disebut sebagai raksasa merah.
Fase raksasa merah akan berlangsung sekitar satu miliar tahun, sebelum akhirnya Matahari benar-benar kehabisan bahan bakar yang dapat digunakan untuk fusi nuklir. Pada momen itu, fusi nuklir akan berhenti, gravitasi menang, Matahari akan runtuh ke intinya dengan melepaskan lapisan terluarnya sebagai nebula planeter, meninggalkan intinya sebagai katai putih kecil yang massanya sekitar setengah massa Matahari, dengan diameter seukuran Bumi.
 |
| Nebula Helix. Kredit: NASA, ESA/Hubble |
Sebentar, kalau Matahari hanya akan menjadi katai putih, kapan Matahari menjadi lubang hitamnya? Sayangnya, Matahari terlalu kecil massanya untuk menjadi lubang hitam pada akhir masa hidupnya. Untuk menjadi lubang hitam, bintang setidaknya harus memiliki massa minimum 20 kali massa Matahari sebelum runtuh.
Namun, apa yang akan terjadi jika Matahari menjadi lubang hitam? Adakah dampaknya bagi Bumi?
Orang-orang, mungkin termasuk kamu, kemungkinan akan berasumsi bahwa jika Matahari menjadi lubang hitam, maka Bumi akan jatuh ke arahnya. Asumsi ini tidak salah mengingat lubang hitam adalah objek dengan gaya gravitasi yang sangat kuat sehingga cahaya pun tidak dapat lepas dari cakrawala peristiwanya.
Namun, perlu diketahui satu hal: Lubang hitam tidak memiliki tarikan gravitasi melebihi gaya gravitasi yang diciptakan oleh massanya. Atau dalam bahasa yang lebih sederhana, tarikan gravitasi mereka berbanding lurus dengan massanya.
Lubang hitam juga hanya akan menarik apapun yang melampaui cakrawala peristiwanya (event horizon), yang merupakan batas di sekitar lubang hitam di mana tarikan gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada cahaya atau materi yang dapat melarikan diri darinya. Ukuran cakrawala peristiwa lubang hitam dapat dihitung menggunakan rumus R = 2GM / c^2, di mana R adalah radius cakrawala peristiwa, G adalah konstanta gravitasi, M adalah massa lubang hitam (dalam kilogram), dan c adalah kecepatan cahaya.
Nah, jika Matahari berubah menjadi lubang hitam (yang tidak akan bisa terjadi di dunia nyata), massa lubang hitam Matahari itu akan sama dengan massa Matahari kita saat ini. Lalu, seberapa besar cakrawala peristiwanya? Mari kita hitung dengan rumus di atas.
Diketahui bahwa:
- Massa Matahari (maka, massa lubang hitamnya, atau M) = 1.989 x 10^30 kg
- Konstanta gravitasi universal (G) = 6,67430 x 10^-11 N m^2/kg^2
- Kecepatan cahaya (c) = 299.792.458 m/s
Kita akan menghitung radius (setengah diameter) dari cakrawala peristiwanya:
- R = 2GM / c^2
- R = 2 × (6,67430 x 10^-11 N m^2/kg^2) × (1.989 x 10^30 kg) / (299.792.458 m/s)^2
- R ≈ 2.953 x 10^5 meter
Nah, dari perhitungan ini dapat disimpulkan bahwa radius cakrawala peristiwa lubang hitam dengan massa setara Matahari adalah sekitar 295,3 kilometer. Dengan kata lain, diameternya hanya 590,6 kilometer. Sangat kecil dibandingkan diameter Matahari ketika menjadi bintang yang mencapai 1,39 juta kilometer.
Dengan jarak Bumi dari Matahari yang mencapai 150 juta kilometer, jika Matahari menjadi lubang hitam yang cakrawala peristiwanya hanya selebar 590,6 kilometer, artinya Bumi masih berada di luar cakrawala peristiwanya. Ditambah fakta bahwa massanya sama, maka Bumi akan tetap mengorbit seperti biasanya, tidak ada perubahan sama sekali.
Meski Bumi aman jika Matahari tiba-tiba menjadi lubang hitam, hal yang seharusnya lebih dikhawatirkan adalah suhu Bumi yang akan menurun drastis, mengingat sumber panas utama di tata surya kita sudah padam. Tanpa sumber energi dari Matahari, fotosintesis akan segera terhenti, dan pada akhirnya seluruh kehidupan di Bumi akan musnah.
Sumber & Referensi:
- Chael, A., Johnson, M. D., & Lupsasca, A. (2021). Observing the inner shadow of a black hole: a direct view of the event horizon. The Astrophysical Journal, 918(1), 6.
- Cunha, P. V., Herdeiro, C. A., & Rodriguez, M. J. (2018). Does the black hole shadow probe the event horizon geometry?. Physical Review D, 97(8), 084020.
- Fiorentini, G., Ricci, B., & Villante, F. L. (2004). Nuclear fusion in the sun. Progress of Theoretical Physics Supplement, 154, 309-316.
- Struve, O. (2015). Stellar evolution: an exploration from the observatory. Princeton University Press.