Black Hole, Sebuah Konsep Ekstrem yang Diragukan Einstein

KOMPAS.com - Sejak awal abad ke-20, konsep black hole atau lubang hitam telah menjadi salah satu fenomena paling misterius dan menarik dalam dunia fisika.

Lubang hitam adalah objek dengan gravitasi yang sangat kuat, bahkan cahaya pun tidak bisa menembusnya.

Bagaimana sejarah penemuan lubang hitam, perkembangan, dan perannya dalam pemahaman kita tentang alam semesta?

Baca juga: Bagaimana Proses Terbentuknya Black Hole atau Lubang Hitam?

Konsep lubang hitam

Konsep lubang hitam kali pertama muncul dalam teori relativitas umum yang dirumuskan oleh Albert Einstein pada 1915.

Teori ini menjelaskan bagaimana gravitasi berhubungan dengan ruang, waktu, dan materi. Namun, Einstein sendiri merasa ragu tentang ide lubang hitam.

Baginya, konsep ini terasa tidak meyakinkan dan tampaknya tidak sesuai dengan dunia nyata.

Seiring berjalannya waktu, seorang ilmuwan bernama Subrahmanyan Chandrasekhar dari India memainkan peran penting dalam mengubah pandangan tentang lubang hitam.

Pada 1930, Chandrasekhar menyadari bahwa ketika bintang raksasa melewati tahap akhir kehidupannya dan kehabisan bahan bakar nuklir, tekanan gravitasi dari massa yang tersisa dapat menyebabkan bintang tersebut runtuh menjadi objek yang sangat kecil dan padat.

Inilah titik awal dalam pemikiran tentang pembentukan lubang hitam.

Peran Stephen Hawking dan Roger Penrose

Pada 1960-an, fisikawan terkenal Stephen Hawking dan Roger Penrose membuktikan bahwa singularitas yang kemudian dikenal sebagai lubang hitam adalah hasil wajar dari evolusi bintang besar.

Mereka mengembangkan teorema yang menunjukkan bahwa lubang hitam harus terbentuk sebagai hasil dari runtuhnya bintang besar.

Sebagai hasil dari penemuan ini, pandangan tentang lubang hitam berubah dari objek yang sangat langka menjadi bagian penting dalam kosmos.

Baca juga: Jika Ada Lubang Hitam, Mungkinkah Lubang Putih Juga Ada?

Horizon peristiwa dan misteri di dalamnya

Horizon peristiwa adalah salah satu karakteristik khas lubang hitam yang memengaruhi pemahaman terkait penelitian lubang hitam.

Horizon peristiwa menjadi batas khayalan yang mengelilingi lubang hitam, di mana gravitasi sangat kuat sehingga tidak ada yang dapat melewati batas ini, bahkan cahaya sekalipun.

Ini berarti jika seseorang melintasi horizon peristiwa dan berada di dalamnya, tidak ada cara untuk kembali atau berkomunikasi dengan orang luar.

Keberadaan horizon peristiwa membawa perubahan dramatis dalam hukum fisika yang berlaku di dekat lubang hitam.

Hukum fisika yang biasa kita kenal seperti hukum gerak Newton, relativitas khusus, atau hukum termodinamika, berlaku dengan cara yang sangat berbeda di dekat lubang hitam, terutama di dalam horizon peristiwa.

Oleh karena itu, lubang hitam sering dianggap sebagai tempat-tempat eksotis dalam alam semesta, di mana kondisi fisik sangat ekstrem dan tidak dapat ditemukan di Bumi.

Selain perubahan dalam hukum fisika, horizon peristiwa juga membawa ketidakpastian tentang apa yang sebenarnya terjadi di dalamnya.

Hingga saat ini, tidak ada yang tahu dengan pasti apa yang terjadi di dalam horizon peristiwa lubang hitam karena tidak ada informasi atau sinyal dapat keluar dari sana.

Ini menjadikan horizon peristiwa sebagai salah satu misteri terbesar dalam penelitian lubang hitam.

Baca juga: Seberapa Dekat Lubang Hitam Terdekat Bumi?

Pencapaian visual pertama 

Pada 2019, tercapai sebuah tonggak sejarah dalam dunia astronomi ketika Teleskop Horizon Peristiwa (EHT) berhasil menciptakan gambar pertama dari sebuah lubang hitam.

EHT merupakan sebuah jaringan terdiri dari delapan teleskop yang tersebar di berbagai lokasi di seluruh dunia.

Keberhasilan ini memperlihatkan tidak hanya konfirmasi terhadap teori awal yang dirumuskan oleh Albert Einstein, tetapi juga memberikan bukti visual nyata tentang keberadaan lubang hitam.

Sebelum pencapaian ini, lubang hitam hanya dikenal melalui teori dan perhitungan matematis. Gambar pertama lubang hitam ini memberikan pandangan konkret dan visual yang luar biasa tentang fenomena ini.

NOIRLab via CNN Foto lubang hitam yang sudah diperjelas dengan kecerdasan buatan (sebelah kanan). Gambar lubang hitam yang baru tersebut diperoleh dengan pengembangan teknik kecerdasan buatan atau Artificial Intelligence (AI).

Dalam gambar tersebut, kita bisa melihat cincin terang mengelilingi lubang hitam yang sangat gelap di tengahnya.

Cincin ini adalah hasil cahaya yang ditarik oleh gravitasi lubang hitam dan efek optik terlihat sangat memukau.

Dengan pencapaian ini, penelitian dan eksplorasi mengenai lubang hitam semakin berkembang.

Ilmuwan dan astronom kini memiliki lebih banyak data dan gambaran nyata tentang lubang hitam.

Hal ini dapat membuka pintu bagi penemuan-penemuan baru dan pemahaman yang lebih mendalam tentang fenomena ini di alam semesta.

Pencapaian ini juga merupakan bukti bahwa teori fisika yang sangat maju dan canggih seperti relativitas umum Einstein tetap relevan dan dapat diuji dengan teknologi canggih saat ini.  

Referensi:

• Novikov, I. (1997). Black holes. Stellar Remnants, 237-334.