Insight | Science

Lubang Hitam Pada Ekosistem Alam Semesta

Selasa, 21 Dec 2021 12:09 WIB
Lubang Hitam Pada Ekosistem Alam Semesta
Jakarta -

Mungkin kita mengenal Black hole atau Lubang hitam dari film science fiction yang populer di tahun 2014 berjudul Interstellar. Meskipun bergenre fiksi, nyatanya lubang hitam itu memang benar adanya. Mari kita flashback sedikit ke film garapan sutradara top Christopher Nolan tersebut.

Interstellar yang dibintangi Matthew McConaughey, Anne Hathaway, dan Matt Damon ini berlatar masa depan dystopian dimana umat manusia berjuang untuk bertahan hidup dari kerusakan alam semesta. Film ini mengikuti sekelompok astronot yang melakukan perjalanan melalui lubang cacing di dekat Planet Saturnus untuk mencari rumah baru bagi umat manusia.

Dalam perjalanan mereka mencari planet baru tersebut, terdapat satu masalah besar. Salah satu planet yang disebut dengan Planet Miller, sangat dekat dengan Gargantua, sebuah lubang hitam. Disinilah salah satu awal mula kepopuleran lubang hitam yang menjadi jembatan bagi masyarakat awam untuk mengetahui apa sebenarnya lubang hitam tersebut.

Walaupun tergolong dalam film yang sudah cukup lama, Interstellar masih menjadi salah satu film science fiction terbaik sampai saat ini dengan score 8,6 di situs IMDb. Sebagai film science fiction yang menggunakan imajinasi, film Interstellar juga datang dengan aspek sains yang menggabungkan fiksi ilmiah dan fakta ilmiah dengan cukup brilian.

Mungkin kita yang belum pernah pergi keluar angkasa ini, belum pernah melihat secara langsung bagaimana bentuk sebenarnya dari lubang hitam. Bahkan beberapa orang juga tidak percaya dengan keberadaan lubang hitam ini di alam semesta.

Tapi, dalam studi yang diterbitkan dalam jurnal Classical and Quantum Gravity telah menjelaskan bagaimana para pembuat film Interstellar berhasil memvisualisasikan lubang hitam secara realistis. Fisikawan bernama Kip Thorne dari California Institute of Technology adalah orang yang menggambarkan kode komputer inovatif untuk menciptakan gambar dari lubang cacing, lubang hitam, dan benda-benda langit lainnya pada film Interstellar.

Mari kita berkenalan lebih jauh dengan lubang hitam. Lubang hitam adalah bagian dari Ruang Waktu yang merupakan gravitasi paling kuat. Teori relativitas umum memprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah lubang hitam yang berada di ruang waktu. Disekitar lubang hitam ada permukaan yang disebut Event Horizon. Lubang ini disebut 'hitam' karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya sekalipun.

Menurut Swinburne University of Technology di Pusat Astrofisika dan Superkomputer Australia, lubang hitam terbentuk karena bintang yang sangat besar, jatuh pada dirinya sendiri atau runtuh. Saat bintang di galaksi kehabisan bahan bakar atau mendekati tingkat kematiannya, tingkat radiasi yang keluar akan semakin melemah. Ketika ini terjadi, bintang tersebut akan meledak atau biasa dikenal dengan sebutan 'Supernova'. Dalam ledakan ini, ada dua kemungkinan hasil yang terjadi, yaitu menjadi bintang neutron, atau menjadi lubang hitam.

Dikutip dari NASA, sebenarnya lubang hitam tidak bisa dilihat, karena tidak ada setitikpun cahaya di dalamnya. Tapi, para Ilmuwan bisa melihat bagaimana gravitasi kuat yang mempengaruhi gas dan bintang yang ada disekitar lubang hitam. Ketika lubang hitam dan bintang saling berdekatan, akan ada cahaya berenergi tinggi yang tidak bisa dilihat oleh mata manusia. Dengan satelit dan teleskop luar angkasa, Ilmuwan akan melihat cahaya berenergi tinggi tersebut sehingga mampu mengenali lubang hitam.

Regina Caputo, seorang astrofisikawan di NASA menyatakan, walaupun lubang hitam memang tampak seperti 'lubang', ia tidak kosong dan ada banyak materi yang terkondensasi (pengembunan, perubahan wujud benda ke wujud yang lebih padat) menjadi satu titik yang disebut dengan singularitas. Kalo dikutip dari Discover Magazine, ketika memasuki singularitas lubang hitam, para Astronom tidak tau apa yang akan terjadi. Karena memang dibutuhkan waktu dan biaya yang super mahal untuk meneliti kedalam lubang hitam tersebut. Bahkan Jeff Bezos, miliarder yang sudah pernah pergi ke luar angkasa itu belum mampu untuk pergi ataupun meneliti lubang hitam.

Bahkan rasanya sangat mustahil untuk bisa masuk kedalam lubang hitam, seperti yang sudah dijelaskan tadi, lubang hitam memiliki gravitasi yang sangat kuat. Lubang hitam bisa menarik apapun yang ada di dekatnya. Benda yang mendekati lubang ini akan mengalami 'spaghettified'. Istilah ini dibuat untuk menjelaskan benda akan memanjang dan pipih seperti spageti sebelum tertarik ke dalamnya. Jadi, belum diketahui secara pasti apa yang akan terjadi ketika benda-benda tersebut masuk ke dalam lubang hitam.

Satu hal yang pasti, waktu yang berjalan di lubang hitam akan jauh lebih lambat dibandingkan dengan waktu yang kita alami di Bumi. Hal ini berkaitan dengan teori relativitas Einstein. Semakin cepat kita bergerak, maka waktu akan melewati kita lebih lambat.

Lubang hitam juga menghasilkan energi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan pusat tata surya kita, Matahari. Hal ini disebabkan karena material yang mengorbit di sekitar lubang ini. Material tersebut mengorbit dengan kecepatan tinggi akibat gaya gravitasi yang besar. Karena kecepatannya yang sangat tinggi, material tersebut bisa menghasilkan panas dengan suhu lebih dari 500 juta derajat Celcius.

Lubang hitam terbesar (lubang hitam supermasif) memiliki massa yang lebih dari miliaran kali massa matahari. Para ilmuwan menemukan bukti kalau setiap galaksi yang ada di luar angkasa memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya. Galaksi tempat kita tinggal sekarang, yaitu Galaksi Bima Sakti memiliki lubang hitam supermasif yang disebut dengan Sagitarius A*. Lubang hitam supermasif ini berjarak 26.000 tahun cahaya (~44 juta kilometer) dari Bumi.

Meskipun terdapat lubang hitam supermasif di Galaksi Bima Sakti, Bumi tidak akan jatuh ke dalam lubang hitam. Karena, tidak ada lubang hitam yang cukup dekat dengan tata surya. Bahkan, jika lubang hitam yang bermassa sama dengan matahari menjadi pusat tata surya, Bumi tetap tidak akan jatuh ke lubang hitam. Lubang hitam tersebut akan memiliki gravitasi yang sama dengan Matahari, sementara Bumi dan planet lain akan mengorbitnya sebagaimana mereka mengorbit pada Matahari.

Meskipun Matahari termasuk kedalam golongan bintang, Matahari juga tidak akan bisa berubah menjadi lubang hitam. Hal ini karena massa dalam matahari tidak cukup besar untuk membuat lubang hitam. Bahkan, lubang hitam bermassa Matahari secara teori tidak bisa terbentuk di alam semesta.

Matahari akan mengakhiri hidup mereka dengan dua cara yang berbeda. Bagi bintang bermassa menengah kebawah seperti Matahari, mereka hanya akan mengakhiri hidupnya dengan melontarkan lapisan terluarnya, membentuk nebula planeter dan meninggalkan sisa bintang mati yang disebut 'kerdil putih'.

Sementara itu, bintang dengan massa mulai dari 4 kali massa Matahari akan mengakhiri hidupnya dengan cara meledak sebagai supernova, yang akan menjadi bintang neutron ataupun lubang hitam seperti yang sudah dijelaskan diatas, tergantung seberapa besar massa bintangnya.

Walaupun kita tidak akan selamanya aman berada di bumi. Dalam 4,5 miliar tahun yang akan datang, Matahari akan berevolusi menjadi bintang raksasa merah, sehingga atmosfernya akan mengembang menjadi sebesar orbit bumi. Pada saat itu, bumi akan menjadi sangat panas karena berada terlalu dekat dengan matahari yang telah menjadi raksasa merah, sehingga tidak akan ada lagi samudera dan mungkin akan menjadi akhir dari kehidupan.

Ngomong-ngomong soal kehancuran bumi, mungkin tidak perlu nunggu 4,5 miliar tahun lagi. Ada lebih banyak bahaya bagi bumi yang disebabkan oleh perbuatan manusia itu sendiri seperti perubahan iklim, lingkungan yang semakin tercemar, atau berlanjutnya perdebatan baik-buruk penggunaan kantong plastik padahal diri sendiri masih belum bisa mengolah sampah dengan benar.

[Gambas:Audio CXO]



(PUA/MEL)

NEW RELEASE
CXO SPECIALS