Pengertian Black Hole, Jenis-Jenis dan Teori Black Hole (Lubang Hitam)
Monday, 11 September 2017
gammafisblog.blogspot.com - kali ini saya akan menulis artikel mengenai Pengertian Black Hole, Jenis-Jenis dan Teori Black Hole (Lubang Hitam).
Pengertian Lubang Hitam
Lubang Hitam adalah bagian dari ruang-waktu yang memiliki gravitasi sangat kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur atau lolos darinya. Teori Relativitas Umum memprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah Lubang Hitam yang berada di ruang-waktu. Di sekitar Lubang Hitam ada permukaan yang di sebut Event Horizon--sebuah batas tak bisa melarikan diri.Lubang Hitam bukanlah lubang dalam artian sebenarnya. Benda ini disebut "Lubang Hitam" karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya. Secara teoritis, Lubang Hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.
Teori Medan Quantum dalam ruang-waktu melengkung memprediksi bahwa Event Horizon dari Lubang Hitam memancarkan radiasi disekitarnya dengan suhu yang terbatas. Suhu ini berbanding terbalik dengan massa Lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati Lubang Hitam bermassa bintang atau lebih.
Istilah lubang hitam semakin populer setelah John Archibald Wheeler menggunakannya pada ceramah-ceramahnya pada tahun 1967. Walaupun ia dianggap luas sebagai pencetus istilah ini namun ia selalu menampik dengan pernyataan bahwa ia bukanlah penemu istilah lubang hitam ini.
Lubang hitam tercipta ketika suatu objek tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak objek termasuk bumi dan matahari tidak akan pernah menjadi lubang hitam karena tekanan gravitasinya tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi.
Lubang hitam tercipta ketika suatu objek tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak objek termasuk bumi dan matahari tidak akan pernah menjadi lubang hitam karena tekanan gravitasinya tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi.
Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apapun lolos darinya kecuali melalui prilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga kepatan di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tidak ada sesuatu termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya. Dari sini diperoleh kata “hitam”. Secara teoritis, lubang hitam dapat memiliki ukuran apapun, dari mikroskopik sampai keukuran alam semesta yang dapat diamati.
Lubang hitam merupakan tempat di ruang angkasa yang menyedot segala sesuatu di dekatnya, cahaya dan radiasi tidak bisa memancar ke luar, sehingga gelap tak terlihat. Bintang yang berukuran 10 kali massa matahari bila runtuh akan menjadi lubang hitam yang sangat padat dengan radius 3 km. Menurut Stephen Hawking, lubang-lubang hitam sebesar ujung jarum tersebar di penjuru alam ini. Sedangkan di pusat-pusat galaksi ada lubang hitam super-masif berukuran sejuta massa matahari yang dengan dahsyat menyedot apa pun di sekitarnya. Teori ‘General Relativity’, Einstein mengharuskan adanya suatu tempat yang merupakan kebalikannya, dengan persamaan akar kuadrat negatif, yakni disebut Lubang Putih (white hole), dimana segala sesuatu dimuntahkan keluar. Lokasinya tidak di alam semesta yang kita diami ini tetapi di dalam kembarannya (paralel universe).
Jenis-jenis Black Hole
Berikut adalah jenis-jenis Lubang Hitam :1. Supermassive black hole
Supermassive black hole adalah black hole dengan densitas berkali kali lipat dari black hlole biasa. Dengan kepadatan yang amat sangat luar biasa maka akan menimbulkan gaya gravitasi yang juga jauh lebih besar. Apakah supermasive black hole ini ada? jawabannya jelas sekali, mereka ada dan tidak "jauh" dari kita. Supermasive black hole diperkirakan berdiameter lebih dari 1000 kali matahari kita dan mempunyai gravitasi lebih dari sejuta kali gravitasi matahari kita. Supermassive black hole merupakan inti dari setiap galaksi yang ada di jagat raya. Ini menjawab pertanyaan kita selama ini. Jika bulan mengelilingi bumi dan bersama bumi mengelilingi matahari, lantas matahari mengelilingi siapa? jawabannya adalah Supermassive black hole. Diperkirakan jagat raya ini di huni oleh lebih dari milyaran galaxy dan masih akan terus bertambah. Jadi, betapa banyak black hole di jagad ini.
2. White hole
Kebalikan dari black hole yang menyerap materi, white hole justru "memuntahkan" materi yang diserap oleh black hole. Namun, ini hanyalah sebatas teori para ilmuwan. White hole secara nyata, belum ada pembuktiannya.
White hole erat kaitannya dengan time travel. Jika memang ujung dari black hole adalah white hole yang menghubungkan dua tempat terpisah seperti tunel yang mempersingkat perjalanan waktu, maka time travel mungkin dilakukan. Beberapa ilmuwan yang mencoba meneliti white hole salah satunya adalah Prof. Michiku menyatakan secara teoritis time travel melalui white hole itu dapat diterapkan namun praktekannya hampir mustahil. Sesuai hukum kekekalan energi dan kesetimbangan massa >> E masuk = E hilang + E yang keluar dan itu berarti massa yang masuk harus sama dengan massa yang hilang dan keluar. Black hole menghisap massa dan energi teorinya white hole yang mengeluarkan. Kemungkinan lain dari sisi lain dari black hole adalah big bang. Bayangkan saja jika sebuah pusaran air menyedot begitu banyak air dan sampah plastik maka dia juga akan mengeluarkan air dan sampah plastik dalam jumlah dan kecepatan yang hampir sama juga. Kecepatan gravitasi di sekitar black hole dikatakan hampir absolute jadi dengan demikian kecepatan hembusan di sekitar white hole juga mendekati absolute, dan itu artinya adalah big bang. Dapat disimpulkan white hole adalah sebuah monster kosmis yang berfungsi untuk mengeluarkan seluruh materi yang sudah dihisap oleh black hole.
3. Parallel universe (worm hole)
Jika ujung dari black hole adalah white hole dengan big bangnya maka tentu saja ini akan membentuk jagad raya baru. Jika di jagat ini ada milyaran galaxy dan milyaran black holenya maka begitu juga dengan parallel universe.
Worm hole fungsinya yang lebih jelas adalah seperti jalan pintas yang menghubungkan antara dua ruang dan waktu yang berbeda. Inilah salah satu cara menurut para peneliti untuk mencapai tingkatan alam semesta yang lebih tinggi.
4. Stellarmass black hole
Ukurannya bisa 20-30 kali ukuran matahari, dan ia terbentuk karena bintang besar tua yang mati dan jatuh pada gravitasinya sendiri.
5. Mini black hole
Ukurannya sangat kecil, sekecil atom. Mini black hole diproduksi di LHC (Large Hadron Collider). Black hole ini bisa dan sudah pernah dibuat di laboratorium di bumi. Tapi tenang saja, blackhole seperti ini tidak stabil dan akan hilang setelah muncul beberapa mili detik. Jadinya ia aman.
Teori Black Hole
Dalam proses pembentukan lubang hitam terdapat beberapa teori yaitu:1. Teori Relativitas Umum
Pada 1976, pakar astrofisika ternama, Stephen Hawking mengemukakan teori bahwa lubang hitam terbentuk dari bintang raksasa yang tekanan gravitasinya luar biasa besar sehingga menarik energi dan materi di dekatnya. Energi dan materi itu diyakininya akan musnah ditelan lubang hitam.
2. Teori Fisika Kuantum
Teori fisika kuantum berlawanan dengan teori relativitas umum. Teori fisika kuantum menyatakan bahwa materi dan energi tidak bisa dihancurkan, namun hanya berganti wujud. Hawking sempat menyatakan kalau sejatinya materi yang terisap lubang hitam akan mengalir menuju jagad raya baru.
Tetapi setelah dipikir kembali oleh Hawking, ia akhirnya menyatakan bahwa lubang hitam tidak menghancurkan segala yang diisapnya, namun menyimpan apa yang diisapnya dalam waktu lama. Setelah lubang hitam rusak dan mati, apa yang pernah diisapnya dipancarkan kembali ke jagad raya dalam keadaan tercerai-berai. Pemikiran baru Hawking yang radikal ini diungkapkannya dalam Konferensi Internasional Mengenai Gravitasi dan Relativitas Umum ke 17 di Dublin, Irlandia, Rabu (21/7).
3. Teori Evolusi Bintang
Menurut teori evolusi bintang, lubang hitam berasal dari sejenis bintang biru yang memiliki suhu permukaan lebih dari 25,000 derajat celcius. Ketika pembakaran hidrogen di bintang biru yang memakan waktu kira-kira 10 juta tahun, ia menjadi bintang biru raksasa.
Kemudian, bintang itu menjadi dingin dan menjadi bintang merah raksasa. Dalam fase itulah, akibat tarikan gravitasi-nya sendiri, bintang merah raksasa mengalami ledakan dahsyat atau disebut dengan Supernova dan menghasilkan dua jenis bintang yaitu bintang Netron dan lubang hitam.
Pengamatan dari teleskop sinar-X ruang angkasa selama lebih dari satu dekade menunjukkan kekuatan tarikan gravitasi lubang hitam menyebabkan banyak bintang yang hancur dan ditelan olehnya. Ahli-ahli astronomi sudah berhasil mengamati bagaimana proses lubang hitam menyedot gas yang berterbangan di sekitarnya. Gas yang disedot itu menjadi panas sehingga memancarkan radiasi dalam berbagai panjang gelombang, mulai dari gelombang radio hingga gelombang sinar-X.
Itulah "Pengertian Black Hole, Jenis-Jenis dan Teori Black Hole (Lubang Hitam)". Semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi teman-teman dan terimakasih telah berkunjung.