Si Hitam Sakti = Black Hole

Dari namanya saja, orang sudah dibuat penasaran. Indah, berkarakter, misterius dan inspiratif, tentu saja kontroversial. Indah karena keserasian atas paduan kata-katanya. Karakternya sangat kuat. Sekuat kemampuannya untuk menyedot partikel sebesar apa pun yang berani melewatinya. Bahkan planet bundar yang kita huni ini pun bisa dibuat luluh lantak sebelum akhirnya serpihannya hilang ditelan obyek super raksasa ini.

Misterius karena menimbulkan banyak tafsir atasnya. Dan inspiratif karena jejaknya yang menimbulkan imajinasi di luar batas. Tak terbayang apa saja yang berada di dalamnya? Entah berapa ribu planet sudah dilumatnya? Dan apa misi keberadaannya?

Dan kontroversial karena keberadaan materi ini yang sangat jauh, sehingga kita di bumi ini baru bisa menerka. Dan dalam penerkaan ini tentu multitafsir sangat memungkinkan. Sehingga masih sangat mungkin apa yang diduga para ilmuwan selama ini tentang materi ini bisa meleset.

Secara harfiah, nama Lubang Hitam berarti “hilang dari pandangan”. Jangankah bisa dipandang, cahaya pun tak akan mampu kembali lagi jika sudah melewatinya. Memahami keberadaannya ibarat menebak cat tembok di sebuah ruang gelap. Tembok memang masih bisa teraba, namun warna apa saja yang tergores masih tetap misteri.

Awalnya lebih dikenal dengan istilah “Completely Gravitational Collapsed Stars” atau bintang yang runtuh seluruh gravitasnya. Karena dianggap essensi dari obyek yang diwakilinya belum tercermin secara matang dan kurang popular, maka istilah “Lubang Hitam” mulai dikenalkan.

Istilah Black Hole sendiri muncul pada tahun 1969 saat pertemuan fisika ruang angkasa di New York. Pencetusnya adalah John Archibald Wheeler dari New Jersey, AS. Tahun 2008 lalu, beliau meninggalkan dunia ini di usia 96 tahun. Konon kawan dekat Einstein ini adalah satu dari sekian ilmuwan yang terlibat dalam proyek Manhattan. Proyek ini yang telah membuat bom atom pertama dan digunakan pada Perang Dunia II. Dan hingga kini, nama Lubang Hitam mulai mendapat respon dari masyarakat dunia karena dianggap sesuai dengan karakter wujudnya. Tapi, siapakah gerangan dirinya?

SIAPAKAH GERANGAN DIRINYA?

Lubang Hitam tercipta ketika suatu obyek tidak mampu bertahan dari tekanan gaya gravitasinya sendiri. Akibatnya obyek tersebut akan menyusut secara ekstrim dengan mengambil bentuk sekecil mungkin serta tetap mempertahankan massanya.

Konon, obyek ini berawal dari hasil konstraksi sederetan kelompok bintang yang massanya lebih besar 1,4 kali massa matahari. Selama ini banyak yang mengatakannya sebagai Bintang Biru. Pasca lelah melakukan kontraksi, bintang biru memasuki fase pendinginan yang akhirnya menjelma menjadi Bintang Merah.

Fase selanjutnya adalah terjadinya keruntuhan gravitasi dikarenakan tarikan gravitasinya sendiri dan berakhir dengan ledakan dasyat (supernova). Ledakan ini mampu menghasilkan kilatan cahaya hingga milyaran kali cahaya bintang biasa. Hasil dari supernova, lahirlah dua bintang, yakni Bintang Neutron dan Lubang Hitam.

Bintang Netron atau Pulsar atau Bintang Denyut akan terjadi jika massa bintang yang runtuh antara 1,4 hingga 3 kali massa matahari. Sedangkan lubang hitam yang terbentuk bisa berupa “Schwarztschild” atau “Kerr”. Schwarztschild adalah lubang hitam yang sederhana yang intinya tidak berputar. Sedangkan Lubang hitam Kerr menjadi bentuk umum dari lubang hitam. Ia memiliki inti yang padat dan mampat, dengan bagian terbuka dari lubang hitam ini yang disebut dengan event horizon, Ergosfer dan batas statik.

Logikanya begini, jika bumi ini dan seluruh yang ada di permukaan bumi masuk ke dalam sebuah wadah kecil sebesar kelereng. Maka bisa dibayangkan, betapa rapat (singularitas) dan pejal kelereng itu. Karena mampu memaksa planet bundar ini agar masuk ke dalamnya. Dan saat anda menimbang massa kelereng itu, hasilnya sama persis dengan massa bumi. Hanya saja, volumenya yang menyusut menjadi super kecil.

Dan untuk lubang hitam ini, obyek yang menyusut hingga sangat rapat adalah sebuah bintang yang mati hingga energi dan massanya merapat hingga ukuran yang luar biasa kecil. Obyek yang antara volume dan massanya ini sangat tidak proporsional, akhirnya mengambil warna hitam sempurna sebagai wujud entitasnya.

Sebagaimana kita semua tahu, berdasarkan teori radiasi benda hitam, setiap obyek yang memiliki warna hitam sempurna, maka kemampuannya dalam menyerap sesempurna kemampuannya dalam memancarkan radiasi kalor. Sehingga semakin hitam suatu obyek, maka semakin kuat obyek itu menyerap dan memancarkan energi kalor.

Karena kesempurnaan hitamnya dan nilai kerapatan yang luar biasa itulah, lantas lubang hitam memiliki kekuatan untuk menyedot benda-benda raksasa di langit yang mendekatinya. Semakin banyak obyek yang tertarik masuk ke dalamnya, maka semakin besar jangkauan lubang hitam dalam melakukan ekspansinya.

Peningkatan kekuatan lubang hitam tidak berhenti begitu saja. Tatkala dua atau lebih lubang hitam saling bertemu dan menyatu hingga menciptakan kolaborasi yang semakin membuat kekuatan sedot lubang hitam menjadi luar biasa. Dan proses ini akan terus berlangsung tanpa batas.

Lantas, apakah nasib matahari kelak bisa menjelma menjadi Lubang Hitam? Secara teori, kita bisa bernapas lega. Matahari dan benda angkasa lain yang massanya lebih kecil, ternyata tidak berpeluang untuk menjadi lubang hitam.

 MELACAK JEJAK SI HITAM

Anda mungkin bertanya-tanya, “Bagaimana mungkin obyek yang tak terlihat ini dan terletak nun jauh di kegelapan langit sana, bisa dideteksi jejaknya dari muka bumi ini?”

John Wheeler, sang penggagas istilah ini bisa membantu kita dengan ilustrasi berikut :

Bayangkan Anda berada di sebuah pesta dansa di mana para pria mengenakan tuksedo hitam sementara para wanita bergaun putih panjang. Mereka berdansa sambil berangkulan, dan karena redupnya penerangan di dalam ruangan, Anda hanya dapat melihat para wanita dalam balutan busana putih mereka. Nah, wanita itu ibarat bintang kasat mata sementara sang pria sebagai lubang hitamnya. Meskipun Anda tidak melihat pasangan prianya, dari gerakan wanita tersebut Anda dapat merasa yakin bahwa ada sesuatu yang menahannya untuk tetap berada dalam “orbit dansa” (widy.rotib, 2007)

Kemunculannya diawali suatu hipotesa yang menurut sang pelopornya, terinspirasi dari teori gravitasi Newton. Sekitar tahun 1783, seorang pendeta bernama John Mitchell menduga adanya suatu obyek yang berkekuatan sangat besar hingga mampu menarik suatu obyek meskipun dalam keadaan bergerak dengan kelajuan 11 km tiap sekonnya.

Angka tersebut adalah kecepatan minimal suatu obyek yang jika obyek tersebut mampu melampauinya maka kekuatan gravitasi tak akan mempengaruhi eksistensi wujudnya. Sehingga jika suatu obyek dilempar tegak lurus dengan nilai kelajuan tersebut maka obyek tersebut tak akan pernah kembali lagi ke bumi. Alasannya, karena nilai kelajuannya telah mampu melepaskan diri dari tarikan gravitasi bumi terhadapnya.

Micthell menduga tingkah obyek tersebut mirip dengan sebuah bintang dengan massa lebih dari 500 kali massa matahari, yang karena kekuatannya, mampu menelan cahaya yang masuk ke dalamnya.

Demi mendengar hipotesanya yang sangat berbau ilmiah tersebut, kalangan ilmuwan mulai bereaksi. Seorang astronom Jerman, Karl Schwarzschild, pada tahun 1916 mulai mengutak-utik kembali teori relativitas umum Einstein untuk sekadar melakukan pendekatan atas teori lain.

Stephen William Hawking (1942-…), seorang ahli fisika teoritis dan professor di Universitas Cambrigde, Inggris, ikut ambil bagian dalam perdebatan tersebut melalui sebuah buku best seller selama 237 minggu berturut-turut berjudul “A Brief History of Time” (Riwayat Sang Kala). Teori-teorinya tentang teori kosmologi, gravitasi kuantum dan lubang hitam telah membuktikan keahliannya dalam bidang fisika kuantum.

******

Rasa penasaran memaksa AS meluncurkan satelit astronomi kecil pendeteksi sinar-X di kosmis bernama Uhuru. Melesat ke angkasa dari lepas pantai Kenya pada 12 Desember 1970. Pada jarak delapan ribu tahun cahaya dari Bumi, Uhuru mendapatkan sinyal dan mendeteksi sebuah obyek yang diyakini sebuah bintang raksasa biru (HDE226868) dan berpasangan dengan bintang Cygnus X-1. Bintang Cygnus X-1 memiliki ukuran lebih kecil dari Bumi namun memiliki massa enam kali massa matahari sehingga diyakini para peneliti sebagai Lubang Hitam. Keberhasilan Uhuru segera disusul dengan penemuan Cygnus X-3 dan Lupus X-1 yang meski masih ragu, namun memiliki kemiripan dengan Lubang Hitam. Satelit HEAO atau Einstein Observatory segera mengambil alih pencarian ini setelah Uhuru pensiun di tahun 1978. Tiga buah Lubang Hitam bisa dideteksi sebagai Circinus X-1, V861 Scorpii dan GX339-4 pada konstelasi bintang Circinus dan Scorpinus.

Melalui NASA, proyek peluncuran teleskop The Chandra X-ray Observatory diluncurkan pada tahun 1999 dengan misi sama, yakni menyingkap misteri Lubang Hitam. Ratusan gambar resolusi tinggi menangkap adanya lompatan sinar-X dari pusat galaksi Bima Saksi yang berjarak 24 ribu tahun cahaya dari Bumi. Bukti ini semakin membenarkan dugaan Einstein bahwa pusat dari setiap galaksi terdapat Lubang Hitam. Kesimpulan ini diumumkan pada September 2001 oleh Frederick Baganoff yang memimpin proyek penelitian ini.

Kabar terbaru di awal April 2008 kemarin, para ilmuwan NASA bergerak lebih berani dalam mengidentifikasikan Lubang Hitam yang bernama J1650. Berbekal metode baru dalam memperkirakan ukuran lubang hitam, Shaposhnikov dan rekannya di Goddard, Lev Titarchuk, menggunakan satelit Rossi X-ray Timing Explorer. Sebuah lubang hitam berukuran kecil di temukan di dalam satu sistem konstelasi Ara selatan, di Galaksi Bima Sakti kita sendiri. Hasil pengukuran mereka, garis tengah lubang hitam sekitar 24 kilometer dengan massa 3,8 kali massa Matahari.

Sejauh ini lubang hitam yang terbesar dideteksi oleh para astronom AS adalah Stellar. Berita yang dirilis pada tanggal 2 November 2007 ini menyebutkan obyek berada di konstelasi Cassiopeia berjarak 1,8 juta tahun cahaya dari Bumi. Mereka memperkirakan massa lubang hitam ini antara 24 hingga 33 kali massa Matahari.

Astronom Jepang juga tak mau ketinggalan. Karena pertengan April 2008 ini, tim astronom Jepang dengan menggunakan XMM Newton milik AS didukung satelit sinar-X Suzaku dan ASCA milik Jepang serta Chandra X-ray milik NASA berhasil menemukan sebuah lubang hitam bernama Sagitarius A (A*) di pusat galaksi Bimasakti.

Kabar terakhir yang bisa dihimpun penulis, bahwa Karl Gebhardt, seorang ilmuwan asal University of Texas, Austin-AS, seperti dikutip dari All Voices, pada Minggu, 16 Januari 2011, telah menemukan sebuah lubang hitam terbesar di alam raya ini. Diperkirakan beratnya 6,8 miliar kali massa matahari. Dengan memperbandingkan ukurannya tersebut, lubang hitam tersebut bisa dipastikan bisa menelan bumi beserta seluruh isi tata surya ini.

Lubang hitam tersebut terletak di M87. Jaraknya dari bumi diperkirakan 50 juta tahun cahaya. Para ilmuwan juga memperkirakan, lubang hitam ini adalah gabungan dari ratusan lubang hitam kecil di masa lalu. Menurut Astronom George Djorgovski dari California Institute of Technology di Pasadena, lubang hitam tersebut adalah yang termasif dan terakurat yang pernah ditemukannya.

******

Keindahan black hole telah menarik minat Stephen Hawking untuk larut lebih dalam. Melalui pendekatan teori, ilmuwan Inggris ini telah menghabiskan 30 tahun lebih untuk menggali lebih dalam lagi misteri obyek hitam ini.

Sebelumnya, ia menyakini bahwa obyek fenomenal ini mampu melumatkan segala energi dan materi yang melewatinya. Kekuatan ini diperoleh karena memiliki tekanan gravitasi yang luar biasa besar akibat rapatnya obyek ini. Selanjutnya, semua yang terhisap ke dalam lubang ini akan memasuki suatu jagat raya baru. Sayangnya, teori ini berlawanan dengan konsep mekanika kuantum tentang kekekalan massa dan energi. Energi dan materi bermassa tidak akan musnah kecuali berubah bentuk.

Awal Juli 2004 silam, Hawking memperbaiki teorinya. Dalam konferensi Internasional Gravitasi dan Relativitas ke-17 di Dublin, Irlandia, Hawking menjelaskan, “Lubang hitam tidak menghancurkan segala yang diisapnya, namun mengeluarkan kembali materi dan energi dalam bentuk yang telah tercerai-berai”.

Dia juga meralat tentang adanya jagad raya baru hasil kreasi lubang hitam yang pernah dikemukakannya pada tulisannya berjudul “The Information Paradox for Black Holes”. Jika kelak lubang hitam ini mati, maka semua materi dan energi yang pernah dihisapnya akan disemburkan kembali dalam bentuk yang sama sekali berbeda dari awalnya.

Kesimpulan ulang teori Hawking ini memang belum usai. Teori ini masih belum bisa menjelaskan tentang kemana semua materi dan energi yang pernah dilumatnya. Perjalanan panjang teori ini masih belum usai.

LUBANG PENUH INSPIRASI & KONTROVERSI

Apa dan ada apa dibalik Black hole memang belum tuntas. Tapi inspirasi terus menerus berdatangan untuk membuka kisah lubang ini dari berbagai versi. Hawking ikut menyumbangkan teorinya melalui sebuah buku “A Brief History of Time” yang laris manis. Bukan hanya kalangan akademisi yang membacanya, awam pun ikut berminat.

Sejak saat itu, eksistensi ilmiah black hole mulai dibayangi oleh cerita-cerita imajinatif sesuai versinya masing-masing. Suatu perdebatan keras tentang keberadaan penelitian terhadap lubang hitam ini sempat terjadi dengan dibuatnya sebuah mesin raksasa yang dibuat oleh para ilmuwan jenius di CERN (European Organization for Nuclear Research) di Swiss.

CERN sendiri adalah organisasi penelitian nuklir Eropa yang bermarkas di Jenewa yang didirikan pada tahun 1954. Fasilitas yang mereka miliki merupakan laboratorium penelitian partikel terbesar di dunia. Saat ini organisasi ini mempekerjakan hampir 8.000 ilmuwan jenius yang mewakili 580 universitas yang berasal dari 80 negara. Para ilmuwan dari CERN ini juga pernah menemukan internet pertama kali pada tahun 1989.

Mesin yang disebut Large Hadron Collider (LHC) merupakan laboratorium raksasa berbentuk jaringan pipa yang kuat dan panjangnya mencapai 27 kilometer dan terletak di kedalaman 175 meter di bawah tanah perbatasan Perancis dan Swiss.

Eksperimen yang dirancang untuk mengetahui partikel elementer pembentuk jagat raya ini dikhawatirkan mampu menghasilkan black hole di Bumi. Para ilmuwan CERN berdalih bahwa mereka telah menyediakan sistem keselamatan yang memadai yang dapat mematikan mesin secara otomatis sebelum suhu naik lebih tinggi.

Langkah antisipasi yang disiapkan ilmuwan CERN belum bisa menghilangkan kekhawatiran para ilmuwan lain. Alasannya adalah jika lubang hitam mini tercipta, dan terjadi sesuatu yang diluar perhitungan, bisa saja lubang hitam tersebut menjadi membesar tanpa terkendali dan menelan apa saja yang berada di dekatnya, termasuk bumi yang kita huni ini.

Upaya untuk menghentikannya, sejumlah ilmuwan dari negara Amerika dan Eropa mengajukan gugatan agar eksperimen ini dihentikan. Gugatan itu berisi kekhawatiran adanya dampak berbahaya eksperimen LHC, yaitu berubahnya struktur partikel tanah yang dapat memicu terjadinya Lubang Hitam mini (subatomik Black Holes) di Bumi. Itu berarti, secara perlahan areal di sekitarnya akan musnah dan semakin meluas ke seluruh Bumi. Disebutkan pula bahwa Lubang Hitam kecil yang dihasilkan dari eksperimen itu dapat bertambah besar dengan menerima zat (materi) hingga menjadi cukup besar untuk menghisap seluruh tanah. Padahal, apabila eksperimen ini berhasil maka lengkaplah kajian fisika seputar asal usul terbentuknya jagat raya (Teory of Everything).

Gambaran tentang wujud mini black hole ini sempat menjadi inspirasi dalam film Spiderman 2. Dalam film tersebut Dr. Otto Octavianus melakukan percobaan dengan membuat lubang hitam mini, yang ternyata gagal dan sempat berakibat fatal karena menyedot hampir semua perabot yang berada di dalam laboratorium dimana percobaan dilakukan.

Film lain yang mengadopsi teori Black Hole adalah film Lost in Space adalah sebuah film petualangan dan fiksi ilmiah asal Amerika Serikat buatan tahun 1998 dan disutradarai oleh Stephen Hopkins dengan naskah tulisan Akiva Goldsman.

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s