 |
| Black Hole Supermasif. Foto: ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, Nick Risinger (skysurvey.org), N. Bartmann |
Black hole ditemukan sebagai solusi matematis untuk persamaan Einstein oleh Karl Schwarzschild pada tahun 1916. Solusi ini menggambarkan black hole sebagai daerah yang merubah bentuk ruang secara ekstrem dan menciptakan jeda dalam jaringan waktu-ruang.
Meskipun pada awalnya belum jelas apakah ini mencerminkan objek nyata di alam semesta, penemuan bintang neutron sebagai pulsar menegaskan keberadaan black hole. Cygnus-X1 menjadi black hole pertama yang terdeteksi.
Pengertian Black Hole
Menurut laman National Geographic, black hole atau lubang hitam adalah titik di ruang angkasa yang begitu padat sehingga mereka menciptakan lubang gravitasi yang dalam, bahkan cahaya tidak bisa lolos.
Dilansir dari laman BBC Earth, alasan mengapa black hole begitu penting adalah tidak hanya terletak pada kemampuannya menjelaskan pergerakan acak beberapa bintang dan memberikan pemahaman lebih dalam terhadap galaksi kita
Lebih dari itu, black hole membuka pintu ke ranah baru dalam dunia fisika bagi para ilmuwan.
Menurut Teori Relativitas Umum Einstein, materi memiliki kemampuan untuk melengkungkan waktu dan ruang, menciptakan apa yang kita kenal sebagai gaya gravitasi.
Black hole sendiri merupakan akumulasi materi yang sangat padat, sehingga memiliki gaya tarik gravitasi yang sangat besar.
Namun, ketika kita memperhatikan inti black hole, yang disebut sebagai 'singularitas', situasinya menjadi rumit. Gayanya yang bekerja di sana sangat besar sehingga para ilmuwan tidak sepakat tentang apa yang terjadi selanjutnya.
Menurut Teori Relativitas Umum Einstein, ketika materi tertarik ke dalam black hole, informasinya hancur - tetapi prinsip mekanika kuantum menyatakan bahwa hal tersebut tidak mungkin terjadi.
Sebagai hasilnya, black hole menjadi suatu lapangan uji coba teoretis yang menarik bagi para ahli astrofisika dan matematikawan. Mereka berusaha menyatukan kedua teori tersebut, mulai dari Teori Relativitas Umum hingga Fisika Kuantum dan Teori String.
Black hole menjadi tempat di mana para ahli dapat menguji dan mengembangkan teori dasar yang menjelaskan bagaimana alam semesta beroperasi.
Pembentukan Black Hole
Black hole terbentuk dari inti sisa bintang yang telah mati, yang kemudian menjadi kecil dan padat.
Prosesnya terjadi ketika massa inti tersebut lebih dari tiga kali massa Matahari, di mana gaya gravitasi mengatasi semua gaya lainnya, menyebabkan inti tersebut runtuh dan membentuk black hole.
Black hole memiliki kepadatan ekstrem dan gravitasinya sangat kuat sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat melarikan diri. Sebagian besar galaksi spiral dan elips diyakini memiliki black hole di pusatnya.
Bintang, sumber cahaya dan panas, mencapai akhir hidupnya ketika bintang yang lebih masif daripada delapan kali massa Matahari mulai membentuk unsur yang lebih berat di intinya.
Fusi besi, yang memerlukan lebih banyak energi daripada yang dihasilkan, menyebabkan bintang tersebut runtuh ke dalam dirinya sendiri, membentuk black hole ketika inti mencapai radius Schwarzschild.
Proses pembentukan black hole melibatkan singularitas, titik dengan kepadatan tak terbatas, dan horizon peristiwa, batas tak terlihat yang menandai pintu masuk ke black hole.
Begitu sesuatu melintasi horizon, tidak akan pernah bisa keluar karena melarikan diri dari black hole memerlukan gerakan lebih cepat dari kecepatan cahaya, yang tidak mungkin terjadi.
Black hole supermasif, dengan massa jutaan kali massa Matahari, terbentuk selama ratusan juta tahun melalui pemberian makan pada materi di sekitarnya dan penggabungan dengan black hole lain.
Terdapat dua jalur pembentukan black hole: melalui kematian bintang masif atau melalui runtuhnya langsung gas, menghasilkan black hole yang lebih besar.
Dengan demikian, galaksi seperti Bima Sakti diyakini terbentuk dari awan gas besar yang runtuh, membentuk bintang-bintang di pusatnya, dengan kemungkinan adanya black hole supermasif di pusat beberapa galaksi.
Tipe-tipe Black Hole
Black hole terdiri dari beberapa tipe, yaitu sebagai berikut.
1. Stellar-mass
Stellar-mass black hole terbentuk dari kematian bintang yang jauh lebih masif dari Matahari. Black hole bermassa bintang memiliki rentang massa antara lima hingga sekitar 60 kali massa Matahari, dengan diameter biasanya antara 10 hingga 30 mil (16-48 km).
Stellar-mass black hole, meskipun kecil, sangat padat dan mematikan. Ketika bintang-bintang ini kehabisan bahan bakar nuklir mereka, inti mereka runtuh dan membentuk black hole di bawah pengaruh gravitasi sendiri. Black hole ini tumbuh dengan mengkonsumsi debu dan gas dari galaksi sekitarnya.
2. Intermediate
Pada tahun 2021, ilmuwan menemukan black hole bermassa menengah, yang berperan sebagai penghubung antara black hole bermassa bintang yang lebih kecil dan black hole supermasif di pusat galaksi. Black hole ini, yang disebut "Goldilocks," memiliki massa sekitar 55.000 kali Matahari.
Penemuan ini didasarkan pada deteksi sinyal dari ledakan sinar gamma yang terletak di belakangnya. Black hole bermassa menengah dapat terbentuk ketika bintang-bintang dalam gugus bertabrakan, dan beberapa dari mereka dapat berkumpul di pusat galaksi untuk membentuk black hole supermasif.
Meskipun misterius, black hole bermassa menengah memiliki massa antara 100 hingga 10.000 kali Matahari, berada di antara black hole stellar-mass dan supermasif.
3. Supermassive
Black hole supermasif adalah jenis ketiga black hole yang memiliki massa setara dengan miliaran matahari.
Sebagian besar galaksi diyakini memiliki black hole supermasif di pusatnya, seperti Sagittarius A* di Bima Sakti yang memiliki massa lebih dari 4 juta kali massa Matahari.
Black hole supermasif mungkin terbentuk dari runtuhnya awan hidrogen interstellar pada tahap awal alam semesta, dan mungkin juga mengumpulkan massa tambahan dari penggabungan dengan black hole lain.
Massa black hole supermasif berkisar dari 100.000 hingga miliaran kali massa Matahari, terlalu besar untuk berasal dari satu bintang.
Meskipun sangat besar, black hole ini bisa sangat terang dan dapat terlihat dari jarak yang sangat jauh.
Ilmuwan dari Pusat Astrofisika Harvard & Smithsonian berkontribusi pada penelitian black hole supermasif melalui kolaborasi dengan Teleskop Horizon Kejadian (EHT), yang berhasil mengambil gambar pertama black hole supermasif di pusat galaksi M87.
Demikian penjelasan mengenai black hole. Hal yang membuat black hole menarik dan sulit dikaji adalah gravitasinya yang sangat kuat. Sungguh menakjubkan!
Artikel ini telah tayang di inet.detik.com dengan judul "Mengenal Black Hole, Lubang Hitam dengan Gravitasi Super Kuat di Jagat Raya"