Lubang Hitam (Black Hole)

Lubang hitam dalam gambaran fisika klasik, adalah objek yang sangat padat, di mana ruang dan waktu sangat menyesatkan (dalam artian dapat menembus ruang dan waktu) serta tidak ada yang bisa lepas dari genggaman gravitasinya (benda apapun termasuk cahaya yang mendekat pasti tersedot ke dalamnya dan tidak bisa kembali lagi). Namun gambaran dasar ini tampak bertentangan dengan hukum mekanika kuantum, yang mengatur elemen alam semesta terkecil. Dalam mekanika kuantum tidak memungkinkan benda seperti itu ada.

Lubang hitam terbentuk ketika bintang mati secara serempak di supernova. Meskipun lubang hitam tidak akan pernah memancarkan astronot atau meja atau kursi dalam praktek kenyataannya, itu pasti dapat memancarkan partikel dasar biasa atau atom.

Simulasi animasi lubang hitam Schwarzschild dengan galaksi lewat di belakangnya. Di sekitar waktu penyelarasan, pelensaan gravitasi ekstrem galaksi teramati. Urbane Legend (optimised for web use by Alain r), CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Asal-mula lubang hitam / black hole

Pada mulanya, bintang terbentuk dengan kondisi dimana tingkat radiasi dan gravitasinya seimbang. Saat bintang kehabisan bahan bakar untuk melakukan fusi, tingkat radiasi keluar semakin melemah dibanding dengan gaya gravitasi ke dalam. Dari sana, bintang mengalami kolaps, dan kemudian mengalami sebuah ledakan supernova. Dalam ledakan ini, ada 2 kemungkinan hasilnya. Salah satu diantaranya adalah lubang hitam.

Lubang hitam yang membesar “quasar”

Di galaksi yang sangat jauh, terdapat lubang hitam khusus yang disebut quasar. Ini seperti pembangkit tenaga listrik kosmik! Bayangkan itu sebagai titik oranye di pusat galaksi besar yang bentuknya tidak beraturan.

Quasar ini seperti pusat aktivitas. Dikelilingi oleh awan berbentuk cincin yang terbuat dari debu dan gas. Awan ini seperti prasmanan bagi lubang hitam supermasif di tengahnya. Saat lubang hitam berpesta, debu dan gas menjadi sangat panas dan mengeluarkan sinar-X, seperti garis putih terang.

Di sekitar quasar, Anda dapat melihat bintang-bintang terbentuk berkelompok di seluruh galaksi. Dan jika Anda melihat lebih jauh lagi, Anda akan melihat galaksi lain dengan quasar serupa di latar belakangnya.

Lubang hitam yang sedang berkembang, disebut quasar, dapat dilihat di pusat galaksi yang jauh dalam konsep seniman ini. NASA, Public domain, via Wikimedia Commons

Para ilmuwan baru-baru ini menemukan sekelompok quasar yang sangat pandai bersembunyi. Lihat, beberapa quasar mudah dikenali karena mereka menembakkan sinar-X tepat ke arah kita. Namun ada pula yang pemalu karena awan berbentuk donat menghalangi pandangan kita. Ditambah lagi, ada debu dan gas di galaksi itu sendiri yang dapat menghalanginya.

Sebelum penemuan ini, para ilmuwan telah melihat quasar yang paling gaduh dan energik. Namun yang lebih pendiam dan tipikal seperti ninja kosmik – mereka tetap bersembunyi. Dengan bantuan Spitzer dan Chandra, para ilmuwan akhirnya menemukan mereka bersembunyi di jantung galaksi besar yang berjarak sekitar 9 hingga 11 miliar tahun cahaya. Galaksi-galaksi ini sangat sibuk, tidak hanya menghasilkan bintang tetapi juga mengembangkan lubang hitamnya pada saat yang bersamaan.

Spitzer melakukan pekerjaan detektif kosmik ini sebagai bagian dari misi khusus untuk mempelajari galaksi terjauh yang paling redup. Ini seperti mengintip ke masa lalu alam semesta!

Kematiannya

Lubang hitam akan mati melalui proses Radiasi Hawking. Proses ini sederhananya seperti membongkar bagian per bagian dari black hole. Selama berjalannya waktu, lubang hitam akan terus mengecil dan mengecil, hingga akhirnya mengalami ledakan super besar, bahkan ribuan kali lebih besar daripada ledakan bom Hiroshima dan Nagasaki. Akan tetapi, proses ini cenderung memakan waktu cukup lama. Sedangkan ukuran black hole pastilah besar. Maka bisa jadi kita sebagai manusia tidak akan menyaksikan apa-apa dari peristiwa ini.

Termodinamika Lubang Hitam

Dalam fisika, termodinamika black hole adalah bidang studi yang berusaha mendamaikan hukum termodinamika dengan adanya horizon kejadian lubang hitam. Sebagai studi tentang mekanika statistik radiasi tubuh hitam menyebabkan munculnya teori mekanika kuantum, upaya untuk memahami mekanisme statistik lubang hitam memiliki dampak yang mendalam terhadap pemahaman gravitasi kuantum, yang menyebabkan perumusan prinsip holografik.

Stephen William Hawking adalah seorang fisikawan teoretis, kosmologi, pengarang, dan Direktur Penelitian Centre for Theoretical Cosmology di Universitas Cambridge.

Lubang Putih di Alam Semesta – White Hole

Ciri-ciri Lubang Hitam

• Event Horizon (peristiwa): Ini adalah batas yang mengelilingi lubang hitam dimana tidak ada yang bisa kembali lagi. Begitu sebuah benda melewati batas ini, benda tersebut secara efektif akan hilang ke dalam lubang ini.
• Singularitas: Di tengah-tengah lubang initerdapat titik dengan kepadatan tak terbatas yang dikenal sebagai singularitas. Di sinilah seluruh massa bintang yang runtuh terkonsentrasi.
• Tarikan Gravitasi yang Kuat: Lubang hitam memiliki tarikan gravitasi yang sangat kuat, yang memengaruhi pergerakan benda-benda di dekatnya dan bahkan membelokkan jalur cahaya.

Mari kita mendalami ciri-ciri lubang hitam:

1. Peristiwa:

Bayangkan ada garis yang ditarik di sekeliling lubang hitam. Garis ini disebut Event Horizon.
Begitu sesuatu, seperti pesawat luar angkasa atau bahkan cahaya, melewati garis ini, rasanya seperti jatuh ke dalam perangkap kosmik. Tidak ada yang bisa kembali setelah titik ini. Ia hilang selamanya dari lubang hitam.

2. Keganjilan:

Tepat di tengah-tengah lubang hitam terdapat sesuatu yang sangat aneh. Itu adalah titik super kecil yang disebut singularitas.
Singularitas ini sangat padat, artinya ada sejumlah besar benda yang terjepit ke dalam ruang kecil. Ini seperti seluruh massa bintang yang runtuh terhimpit ke dalam satu titik kecil ini.

3. Tarikan Gravitasi Kuat:

Bayangkan sebuah kekuatan yang dahsyat, seperti magnet yang sangat kuat. Lubang hitam mempunyai kekuatan semacam ini, namun hal ini disebabkan oleh gravitasinya yang kuat.
Tarikan yang kuat ini memengaruhi segala sesuatu di sekitarnya. Jika ada planet atau objek lain di dekatnya, mereka akan merasakan tarikan ini dan mungkin mulai bergerak menuju lubang hitam. Bahkan cahaya, yang biasanya merambat dalam garis lurus, dapat dibelokkan oleh gaya gravitasi ini.

Singkatnya, lubang hitam memiliki tiga fitur utama berikut: Event Horizon yang seperti titik tanpa harapan, Singularitas super padat pada intinya, dan tarikan gravitasi yang sangat kuat yang dapat memengaruhi segala sesuatu di sekitarnya. Ini seperti pusaran air ruang-waktu!

Bacaan Lainnya

• Materi Gelap dan Energi Gelap (Dark Matter and Dark Energy)
• Rumus Termodinamika Entropi – Contoh Soal dan Jawaban Termodinamika Entropi
• Rumus Kimia Konsep Mol Dan Empiris Beserta Contoh Soal Dan Jawaban
• Sebagian cabang biologi: Biofisika 
• Contoh Soal SBMPTN Beserta Jawabannya
• Tabel Periodik Lengkap Dengan Daftar Unsur Kimia Berdasarkan Nama, Warna Dan Jenis

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya | Business & Marketing