Apakah Ada Lubang Putih di Alam Semesta?

KOMPAS.com - Para ilmuwan telah berteori tentang keberadaan lubang hitam sejak abad ke-18. Namun, baru pada tahun 1964, para astronom menemukan bukti kuat adanya lubang hitam.

Lantas, jika ada lubang hitam, apakah ada lubang putih di alam semesta? Jika iya, di mana lubang putih tersebut dan bagaimana proses terbentuknya?

Untuk memahami sifat lubang putih, pertama-tama harus terlebih dahulu mempelajari lubang hitam.

Lubang hitam adalah wilayah yang mengalami keruntuhan gravitasi total, di mana gravitasi telah mengalahkan semua gaya lain di alam semesta dan memampatkan segumpal materi hingga mencapai titik sangat kecil yang dikenal sebagai singularitas.

Di sekeliling singularitas tersebut terdapat cakrawala peristiwa (event horizon), yang bukan merupakan batas fisik dan padat, melainkan sekadar batas di sekitar singularitas yang gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat lolos.

Lubang hitam terbentuk ketika sebuah bintang masif mati dan bobotnya yang sangat besar akan menekan intinya, dan memicu terciptanya lubang hitam.

Materi atau radiasi apa pun yang bergerak terlalu dekat dengan lubang hitam akan terperangkap oleh gravitasi yang kuat dan ditarik ke bawah cakrawala peristiwa menuju kehancuran akhirnya.

Para ahli telah memahami proses pembentukan lubang hitam ini, dan bagaimana lubang hitam berinteraksi dengan lingkungannya, melalui teori relativitas umum Einstein.

Untuk sampai pada konsep lubang putih, penting untuk menyadari bahwa relativitas umum tidak mempedulikan aliran waktu.

Persamaannya simetris terhadap waktu, artinya matematika bekerja dengan baik saat berjalan maju atau mundur dalam waktu.

Jadi, jika pembentukan lubang hitam dibalik, akan terdapat objek yang mengalirkan radiasi dan partikel. Pada akhirnya, ia akan meledak, meninggalkan sebuah bintang masif. Ini adalah lubang putih, dan menurut relativitas umum, skenario ini mungkin saja.

Lubang putih bahkan lebih aneh dari lubang hitam. Mereka masih memiliki singularitas di pusatnya dan cakrawala peristiwa di perbatasannya.

Mereka masih merupakan objek gravitasi yang masif. Namun, material apa pun yang memasuki lubang putih akan segera terlontar dengan kecepatan lebih besar dari kecepatan cahaya, menyebabkan cahaya putih bersinar dengan ganas.

Apa pun yang berada di luar lubang putih tidak akan pernah bisa masuk ke dalamnya, karena ia harus bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya untuk menyeberang ke dalam melalui cakrawala peristiwa.

Mengapa para ahli tidak yakin ada lubang putih?

Namun, jika lubang putih diperbolehkan berdasarkan matematika relativitas umum, lalu mengapa kita para ahli tidak menduga bahwa lubang putih itu ada di alam semesta?

Jawabannya adalah relativitas umum bukanlah satu-satunya kunci. Ada cabang fisika lain yang memberi tahu tentang cara kerja alam semesta, seperti teori elektromagnetisme dan termodinamika.

Dalam termodinamika, terdapat konsep entropi, yang secara kasar merupakan ukuran ketidakteraturan dalam suatu sistem. Hukum kedua termodinamika memberitahu kita bahwa entropi sistem tertutup hanya bisa naik. Dengan kata lain, kekacauan selalu meningkat.

Dengan demikian, proses pembentukan lubang hitam tidak bisa dibalik begitu saja untuk mendapatkan lubang putih karena hal itu akan menyebabkan penurunan entropi, bintang tidak muncul secara ajaib dari ledakan kosmik raksasa.

Jadi, meskipun relativitas umum bersifat agnostik terhadap realitas lubang putih, termodinamika menolak keras konsep tersebut.

Satu-satunya cara untuk membentuk lubang putih adalah melalui proses eksotik yang terjadi di alam semesta awal yang memasukkan keberadaan lubang putih ke dalam struktur ruang-waktu itu sendiri.

Dengan begitu, proses pembentukan lubang putih akan mengatasi masalah penurunan entropi; lubang putih akan tetap ada, sudah ada, sejak permulaan waktu.

Sayangnya, lubang putih juga sangat tidak stabil. Mereka masih akan tertarik dan menarik materi ke arah mereka, tapi tidak ada yang bisa melintasi cakrawala peristiwa.

Begitu sesuatu, bahkan satu foton (partikel cahaya) mendekati lubang putih, maka kehancurannya akan terjadi. Jika partikel tersebut mendekati cakrawala peristiwa, ia tidak akan dapat melintasinya sehingga menyebabkan energi sistem meroket.

Pada akhirnya, partikel tersebut akan memiliki begitu banyak energi sehingga memicu runtuhnya lubang putih menjadi lubang hitam, dan mengakhiri keberadaannya.

Jadi, meskipun lubang putih tampak mengagumkan, objek tersebut tampaknya bukan ciri alam semesta nyata, hanya objek yang menghantui matematika relativitas umum.