Astronomy

Tahukah Anda Kalau ‘Black Hole’ Ternyata Lahir Dari Bintang Yang Sudah Mati?

Di jagat raya yang sangat luas ini, ada banyak sekali hal menakjubkan yang masih tersembunyi atau belum diketahui oleh manusia. Salah satunya adalah mengenai keberadaan lubang hitam yang terdapat di luar angkasa.

Perlu anda ketahui bahwa pada kenyataannya alam semesta ini tidak hanya berisi planet-planet (tata surya), bintang dan matahari  saja. Jika anda berpikir seperti itu, berarti pengetahuan anda mengenai jagat raya masih sangat minim.

Jagat raya atau alam semesta (the universe) merupakan ruang tidak terbatas, yang di dalamnya terdiri atas semua materi, termasuk tenaga dan radiasi. Jagat raya tidak dapat diukur, dalam arti batas-batasnya masih belum bisa diketahui dengan jelas hingga saat ini.

Galaksi, bintang, matahari, nebula, planet, meteor, asteroid, komet dan bulan, hanyalah sebagian kecil dari materi yang ada di dalam jagat raya, yang dikenal oleh manusia yang hidup di Bumi.

Akan tetapi, informasi yang lebih mendalam mengenai semua yang ada di jagat raya tersebut masih menjadi rahasia yang sama sekali belum terungkap.

Hal ini disebabkan karena keterbatasan dari ilmu pengetahuan dan teknologi yang dimiliki manusia, yang digunakan dalam mengungkap rahasia alam semesta tersebut.

Dan kali ini, kami merasa tertarik untuk memberikan informasi mengenai salah satu unsur yang berada di sana, yaitu tentang keberadaan lubang hitam yang sempat ramai diperbincangkan oleh masyarakat, diantaranya adalah berita mengenai keberadaan black hole tertua yang kabarnya telah terkuak, penemuan lubang hitam raksasa dan masih banyak lagi yang lainnya.

Nah, yang menjadi pertanyaannya sekarang adalah, apakah anda semua sudah tahu dan paham betul dengan lubang hitam ini? Mengapa bisa dinamakan seperti itu? Dan apa-apa saja yang berada di dalamnya? Anda bisa menemukan jawabannya di bawah ini.

Seperti Apakah “Lubang Hitam” Itu Sebenarnya?

Ketika mendengar atau membaca kata “black hole“, apa yang terlintas di dalam benak anda? Kebanyakan dari anda kemungkinan akan menggambarkannya sebagai penampakan sebuah lubang kosong yang gelap atau hitam. 

Tahukah anda kalau pengertian yang sebenarnya tidaklah sesederhana itu? Jangan terkecoh dengan namanya saja, karena nama tidak bisa menggambarkan benda tersebut secara keseluruhan.

Kita ambil contoh mudahnya saja. Pada umumnya, banyak orang tua yang menamai anak mereka dengan nama-nama orang yang dianggap suci dan memiliki pengaruh besar di dunia, seperti misalnya nama nabi yang diambil dari Alkitab.

Pertanyaannya adalah, bisakah anda menjamin kalau anak yang diberi nama tersebut pasti memiliki sifat atau watak yang sama baiknya dengan tokoh di dalam Alkitab? Tidak ada jaminan untuk hal tersebut. Begitu pula dengan istilah black hole yang sedang kita bahas sekarang ini.

Meskipun istilah ini memiliki pengertian yang seakan-akan menggambarkannya sebagai sesuatu yang tidak berisikan materi apapun alias kosong, namun kenyataan menunjukkan sesuatu yang sebaliknya. Lubang ini ternyata memiliki sejumlah materi di dalamnya.

Beberapa orang berpendapat bahwa lubang Hitam (blackhole) adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar, sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar.

Gaya gravitasi yang sangat besar inilah yang mencegah apa pun lolos darinya. Bahkan cahaya pun tidak bisa keluar, kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi yang dimilikinya pun sangat kuat, sehingga kecepatannya bisa mendekati kecepatan cahaya.

Karena tidak ada cahaya yang bisa keluar dari dalam lubang tersebut, orang-orang pun tidak bisa melihat lubang hitam tersebut dengan jelas. Ini juga lah yang membuat material-material di dalamnya menjadi tidak terlihat.

Namun, teleskop ruang angkasa yang telah dilengkapi dengan alat khusus bisa membantu orang-orang menemukan lubang hitam ini. Alat khusus tersebut bisa membantu melihat bagaimana bintang yang sangat dekat dengan lubang hitam bergerak berbeda dari bintang lainnya.

Dalam kurun waktu beberapa tahun terakhir ini, NASA telah melukis gambar terbaru dari objek aneh, yang merupakan objek paling menarik di angkasa tersebut.

Bagaimana ‘Black Hole’ Bisa Terbentuk?

Meskipun istilah lubang hitam ini belum diciptakan sampai tahun 1967, namun seorang fisikawan yang bernama Princeton John Wheeler, sebelumnya sudah pernah mengemukakan gagasan mengenai sebuah objek di luar angkasa yang begitu masif dan padat, sehingga cahaya tidak dapat melepaskan diri dari sana.

Adapun teori yang paling terkenal mengenai lubang hitam ini dikemukakan oleh seorang ilmuwan terkenal dunia, yaitu Einstein melalui teori relativitas umum miliknya.

Menurutnya, ketika sebuah bintang masif “mati”, ia akan meninggalkan inti kecil yang padat. Jika massa inti tersebut lebih dari tiga kali massa Matahari, maka persamaan atau perhitungan yang digunakan menunjukkan bahwa, kekuatan gaya gravitasi akan menguasai semua kekuatan yang lainnya, sehingga akhirnya menghasilkan lubang hitam.

Karena memiliki gaya gravitasi yang sangat besar, para ilmuwan tidak bisa mengamatinya secara langsung dengan menggunakan teleskop yang bisa mendeteksi cahaya sinar-x dan radiasi elekromagnetik.

Mereka bisa menyimpulkan adanya lubang hitam ini dan bisa mempelajarinya adalah dengan mendeteksi efek yang ditimbulkan pada benda lain yang berada didekatnya.

Jika lubang hitam tersebut melewati awan materi antar bintang, maka lubang itu akan menarik materi tadi ke dalam sebuah proses yang dikenal sebagai accretion. Proses serupa juga bisa terjadi jika bintang normal melewati lubang hitam tersebut.

Dalam kasus ini, lubang hitam bisa menghancurkan bintang menjadi kepingan-kepingan saat menariknya ke arahnya. Saat materi yang tertarik berakselerasi dan memanas, ia akan memancarkan sinar-x yang menyebar ke luar angkasa.

Penemuan baru-baru ini menawarkan beberapa bukti menggoda bahwa lubang hitam memiliki pengaruh dramatis pada lingkungan di sekitar mereka, seperti memancarkan sinar gamma yang kuat, melahap bintang terdekat dan memacu pertumbuhan bintang baru di beberapa daerah sambil mengulur-ulurnya ke tempat lain.

Dari sini, kemudian muncul lah istilah “kematian bintang adalah awal dari black hole“.

Pembentukan Black Hole Pertama

Sekelompok tim astrofisikawan internasional dari Amerika Serikat, Inggris dan Finlandia baru-baru ini berhasil mengembangan sebuah formula untuk mengetahui bagaimana proses pembentukan lubang hitam supermasif pertama di alam semesta.

Lubang hitam ini dipercaya berada di pusat-pusat setiap galaksi, termasuk galaksi dimana Bumi berada, yaitu Galaksi Bimasakti. Proses terbentuknya lubang hitam supermasif tersebut menimbulkan kebingungan untuk waktu yang lama pada para ilmuwan.

Sebuah model teoritis terbaru yang dikembangkan oleh astronom yang bernama John Regan dan rekan-rekannya dari Dublin City University memberikan solusi menarik untuk menjelaskan bagaimana lubang hitam bisa terbentuk dengan menggunakan radiasi dari galaksi tetangga sebagai katalis untuk membentuk sebuah lubang yang gelap atau hitam.

Di dalam simulasi komputer, ia dan rekan-rekannya berhasil menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif dapat dengan cepat muncul di sebuah protogalaksi, jika protogalaksi terdekatnya memancarkan radiasi yang cukup untuk menghentikan laju pembentukan bintang.

Dengan menghentikan laju pembentukan bintang oleh protogalaksi tetangga, protogalaksi induk yang menerima radiasi akan membentuk sebuah lubang hitam yang memakan sisa gas dan debu, bintang-bintang sekarat dan lubang hitam kecil lainnya, hingga akhirnya menjadi lubang hitam supermasif.

Menurt Dr. John Wise dari Georgia Tech, yang merupakan salah satu anggota tim astronom ini mengatakan kalau protogalaksi yang dapat memancarkan radiasi ke protogalaksi tetangganya tidak bisa berjarak terlalu dekat, tapi juga tidak bisa terlalu jauh. Ini sangat mirip seperti prinsip zona Goldilocks.

Regan berharap dikedepannya nanti dia dan timnya bisa menguji teori mereka ketika Teleskop Antariksa James Webb, yaitu sang suksesor Hubble, mulai beroperasi di orbit Bumi. Temuannya ini telah dipublikasikan secara online pada 13 Maret 2017 di dalam jurnal Nature Astronomy.

Tabrakan Antara Lubang Hitam dan Bintang Menciptakan Black Hole Baru

Selain terbentuk dari bintang masif yang sudah mati, lubang hitam yang jauh lebih besar juga bisa terbentuk sebagai akibat dari tabrakan bintang.

Setelah berhasil diluncurkan pada bulan Desember 2004 yang lalu, teleskop Swift NASA berhasil mengamati kilatan cahaya yang kuat dan cepat yang dikenal sebagai semburan sinar gamma.

Chandra dan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA kemudian mencoba untuk mengumpulkan data dari kejadian “afterglow” itu. Bersamaan dengan pengamatan tersebut, para astronom menyimpulkan bahwa ledakan dahsyat yang terjadi ketika sebuah lubang hitam dan bintang neutron bertabrakan bisa menghasilkan lubang hitam yang baru.

Seberapa Besarkah Ukuran Black Hole?

Ukuran lubang hitam yang ada di galaksi sangatlah bervariasi. Bisa besar dan juga kecil. Ilmuwan menganggap lubang hitam terkecil biasanya memiliki ukuran sekecil satu atom saja.

Meskipun lubang hitam ini sangat mungil, namun dia memiliki massa yang sama besarnya seperti sebuah gunung besar. Massa yang dimaksud di sini adalah jumlah materi, atau “barang,” yang terdapat di dalam sebuah objek.

Jenis lubang hitam lainnya disebut “stellar“. Massanya bisa sampai 20 kali lebih banyak dari massa matahari. Untuk black hole dengan ukuran ini jumlahnya ada banyak di dalam galaksi Bima Sakti.

Adapun lubang hitam terbesar disebut sebagai “supermasif“. Black hole ini umumnya memiliki massa1 juta kali lebih besar dari massa matahari.

Para ilmuwan telah menemukan bukti bahwa setiap galaksi besar akan berisi lubang hitam supermasif di pusatnya. Untuk lubang hitam supermasif yang berada di pusat galaksi Bima Sakti disebut dengan Sagitarius A.

Sagitarius A ini Memiliki massa yang setara dengan sekitar 4 juta massa matahari dan bisa memuat sejuta bola besar seukuran planet Bumi.

Secara historis, sejak dulu para astronom yakin bahwa tidak ada yang namanya lubang hitam berukuran sedang. Namun, bukti terbaru dari Chandra, XMM-Newton dan Hubble semakin memperkuat fakta bahwa lubang hitam ukuran menengah memang ada.

Lubang hitam menengah ini dipercaya terbentuk akibat pembentukan black hole supermasif yang melibatkan reaksi berantai dari tabrakan bintang di cluster bintang tersusun yang menghasilkan penumpukan bintang masif. Penumpukan tersebut kemudian hancur dan membentuk lubang hitam dengan massa menengah.

Bisakah Lubang Hitam Menghancurkan Bumi?

Black hole tidak bergerak berputar-putar di galaksi untuk memakan bintang, bulan ataupun planet. Bumi tidak akan tidak akan jatuh ke dalam lubang hitam, karena tidak ada lubang hitam yang cukup dekat dengan planet Bumi untuk bisa melakukan hal tersebut.

Bahkan jika ada lubang hitam yang sama besarnya dengan matahari untuk menggantikan sinar matahari, Bumi tetap tidak akan masuk ke dalamnya. Lubang hitam itu memiliki gravitasi yang sama seperti matahari, jadi Bumi dan planet lainnya akan mengorbit lubang hitam seperti saat mereka mengorbit matahari.

Karena alasan tersebut, anda tidak perlu khawatir lagi dan berpikir kalau black hole akan memangsa planet Bumi.

Kesimpulan

Dari penjelasan mengenai black hole yang ada di luar angkasa atau galaksi di atas, maka ada beberapa hal yang bisa kita simpulkan, yaitu:

  • Tak sepeti namanya, lubang hitam ternyata memiliki kekuatan gravitasi yang sangat besar, dengan massa yang jumlahnya sangat banyak. Dengan kata lain, lubang hitam ini tidak kosong.
  • Black hole adalah sebuah lubang hitam yang terbentuk dari bintang yang telah mati dan sebagiannya terbentuk dari tabrakan bintang dengan lubang hitam itu sendiri.
  • Ukuran black hole bervariasi. Mulai dari yang terkecil (seperti atom), sedang dan besar. Masing-masing memiliki proses pembentukan yang berbeda-beda. Yang kecil disebut sebagai stellar, sedangkan yang ukuran besar disebut sebagai supermasif. Untuk lubang yang berukuran sedang, peneliti belum membuat namanya, karena penemuannya masih simpang siur.
  • Lubang ini memiliki gravitasi yang sama seperti matahai, sehingga planet bumi tidak akan bisa dimangsa ataupun masuk ke dalamnya.

Itulah tadi beberapa kesimpulan dari penjelasan di atas. Semoga informasi yang kami sampaikan ini bisa semakin menambah wawasan anda.