Masih banyak misteri tentang alam semesta, tentang bagaimana ia diciptakan, berapa persis umur, dan tentang begitu banyak planet yang belum diketahui apa isinya. Salah satu misteri yang juga membuat para ahli penasaran adalah black hole (lubang hitam). Lubang hitam itu dianggap sebagai tempat paling aneh dialam semesta ini. Misteri lubang hitam yang bertebaran di angkasa lepas dikatakan menyamai konsep kejadian aneh yang terjadi di Segitiga Bermuda, apabila kapal atau pesawat yang melintasi kawasan perairan itu raib secara tiba-tiba.

Bagaimanapun, lubang hitam seumpama lubang gergasi, ukurannya lebih luas daripada matahari serta langit di angkasa, menyedot apa saja yang mendekatinya termasuk planet. Malah kekuatan tarikannya menyebabkan cahaya yang tidak memiliki kekuatan juga tidak mampu melepaskan diri. Misteri yang menyelubungi kejadian lubang hitam itu bagaimanapun hanya mampu dikaji dari jauh lantaran kemampuan sains dan teknologi manusia nyata masih belum mampu membawa mereka menghampiri lubang itu. Menggunakan teleskop dan pengamatan terhadap bintang yang disesuaikan pula dengan berbagai hukum fisik yang berada sekitar bumi, berbagai teori dikemukakan bagi mengisi kekosongan pada ruangan jawaban yang dicetuskan misteri alam itu.

Misteri yang menyelubungi lubang hitam akan terus menarik minat ahli astronomi sehingga satu jawaban yang benar diperoleh. Selagi manusia belum mampu menjelajah jauh ke luar angkasa, saat itu pula jawaban itu gagal diperoleh dan berbagai teori tanpa bukti akan terus dikemukakan bagi menyelesaikan misteri alam itu.

Dalam bahasan fenomena kali ini, baiklah kita tinjau apa sebenarnya lubang hitam atau yang disebut para ilmuwan sebagai singularitas dari bintang redup yang mengalami keruntuhan gravitasi (gravitational collapse) sempurna ini. Memahami proses dan cara kerja evolusi lubang hitam adalah penting untuk menjelaskan formasi galaksi bimasakti dan keutuhan bumi di masa depan. Mempelajari radiasi dan interaksi antargalaksi dapat membuat kita paham akan

besarnya medan gravitasi, gaya magnet, dan proses radiasi lubang hitam.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Pengertian lubang hitam

2. Sejarah lubang hitam

3. Asal-muasal lubang hitam

4. Lubang hitam dijagad raya

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Lubang Hitam

Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak 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". Istilah "lubang hitam" telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memiliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke

ukuran alam raya yang dapat diamati

B. Sejarah Lubang Hitam

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori Relativitas Umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom seperti Charis yang percaya bahwa hampir semua galaksi dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.

John Archibald Wheeler pada tahun 1967 yang memberikan nama "Lubang Hitam" sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para penulis fiksi ilmiah. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik atau tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa lewat observasi yang sangat hati-hati sehing-

ga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan lubang hitam.

C. Asal-Muasal Lubang Hitam

Ketika sebuah bintang kehabisan bahan bakar karena Hidrogen sudah habis menjadi Helium (proses fusi) maka bintang akan mendingin dan kekuatan gravitasi bintang menjadi dominan yang menyebabkan lapisan luar bintang runtuh ke arah inti (pusat gravitasi). Proses pada tahap akhir kematian bintang berbeda-beda sesuai dengan besar massa bintang tersebut. Sehingga bintang yang sudah mati bisa menjadi bermacam-macam obyek, seperti bintang katai putih (bintang kerdil putih), bintang neutron, lubang hitam, pulsar, dll.

Bintang yang memiliki massa lebih besar dari Matahari, saat proses fusi terhenti akan terjadi dorongan gravitasi ke dalam massa bintang (tarikan gravitasi ke arah pusat bintang). Karena inti bintang mendapat tekanan yang tinggi dari luar maka inti memberikan reaksi keluar sehingga ukuran bintang menjadi sangat besar dan berwarna merah (red giant). Pada tahap ini bintang akan mengembang menjadi ukuran raksasa, sementara dibagian dalamnya, pusat bintang akan menghasilkan gravitasi dan memulai terjadinya pengerutan. Saat mengerut pusat bintang menjadi lebih panas dan rapat. Pada titik ini, sejumlah reaksi nuklir mulai terjadi dan bisa menghentikan keruntuhan pusat bintang untuk sementara. Perlu diingat, hanya Sementara. Saat di pusat bintang hanya tersisa besi, maka tak ada lagi pembakaran. Saat fusi tak lagi terjadi, dalam hitungan detik, bintang memulai fase akhirnya yakni keruntuhan gravitasi. Temperatur di pusat bintang naik melebihi 100 miliar derajat, kemudian pusat bintang mengalami tekanan dan mengecil namun kemudian mengembang menjadi super raksasa (supergiant) secara tiba-tiba. Energi pengembangan ini ditransfer ke selubung bintang, yang kemudian memicu terjadinya ledakan dengan kekuatan maha dahsyat serta memancarkan cahaya yang sangat besar dan terang yang disebut sebagai Supernova.

Dengan kata lain, bintang yang menjadi supergiant bersifat tidak stabil, sehingga lebur dan hancur berkeping-keping dalam satu ledakan Supernova. Tetapi tidak semua bintang mati mengalami Supernova. Sekali lagi, hal ini tergantung dari besarnya massa bintang itu sendiri.

Setelah menjadi Supernova, semua materi yang tersisa segera menyusut, bahkan yang sangat besarpun akan menyusut sampai lenyap. Sisanya adalah ruangan kecil dengan gravitasi yang sangat besar. Bagian ini akan menyedot semua material yang ada didekatnya bahkan cahaya pun tidak akan mampu lolos dari gravitasinya. Inilah yang disebut sebagai lubang hitam. Semakin banyak materi yang terhisap, semakin besar massa lubang hitam dan semakin besar pula gravitasinya. Sedangkan bintang kecil yang meledak sebagai Supernova tidak mengakhiri hidupnya menjadi lubang hitam karena tekanan gravitasinya tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi. Sehingga bintang tersebut mati menjadi bintang kecil atau pulsar.

Mungkinkah matahari bisa menjadi lubang hitam? jawabnya tidak, mengapa? Matahari tidak akan mati menjadi lubang hitam karena massanya tidak mampu untuk melakukan proses yang tersebut diatas. Matahari hanya akan berakhir menjadi “bintang kerdil putih” setelah melalui tahap sebagai red giant.

Seandainya Matahari mati menjadi lubang hitam, maka orbit planet-planet dalam tata surya tidak akan berubah karena massa lubang hitam dari Matahari tetap 1 massa matahari. Orbit planet dipengaruhi oleh massa bintang bukan pada bagaimana si massa ini berevolusi dalam bentuk bola raksasa atau sebuah bola tenis. Tetapi tentu saja temperatur di Bumi akan berubah dan kehidupan di Bumi akan menjadi gelap karena tidak ada sumber sinar.

Planet-planet yang mengorbit lubang hitam juga tidak akan terhisap ke dalam lubang hitam karena semakin jauh sebuah obyek maka pengaruh dari gravitasi yang menariknya akan semaki kecil. Dan seandainya Matahari jadi lubang hitam, horizonnya hanya 3 km, dan itu berarti semua planet yang memang berada di luar jarak 3 km itu akan baik-baik saja. Jarak Merkurius saja hampir 60 juta km dari Matahari. Tapi perlu diingat juga Matahari akan melalui masa dimana ia akan menjadi raksasa merah dan pada saat itu planet-planet seperti Merkurius, Venus dan Bumi akan ditelan oleh Matahari yang mengembang tersebut.

Menurut relativitas umum lubang hitam dapat terbentuk ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar nuklir dan dihancurkan oleh kekuatan gravitasinya sendiri. Pembakaran bahan bakar menciptakan dorongan luar yang menyebabkan tarikan gravitasi ke dalam. Ketika bahan bakar sudah habis, bintang tidak bisa lagi mendukung beratnya sendiri. Akibatnya, inti dari bintang runtuh. Jika massa inti adalah tiga atau lebih massa matahari, inti runtuh ke dalam singularitas dalam sepersekian detik.

Menurut teori evolusi bintang (lahir, berkembang, dan matinya bintang), buyut dari lubang hitam adalah sebuah bintang biru. Bintang biru merupakan julukan bagi deret kelompok bintang yang massanya lebih besar dari 1,4 kali massa matahari. Disebutkan para ahli fisika kosmis, ketika pembakaran hidrogen di bintang biru mulai usai (kira-kira memakan waktu 10 juta tahun), ia akan berkontraksi dan memuai menjadi bintang maha raksasa biru. Selanjutnya, ia akan mendingin menjadi bintang maha raksasa merah. Dalam fase inilah, akibat tarikan gravitasinya sendiri, bintang maha raksasa merah mengalami keruntuhan gravitasi menghasilkan ledakan dahsyat atau biasa disebut sebagai Supernova.

Supernova ditandai dengan peningkatan kecerahan cahaya hingga miliaran kali cahaya bintang biasa kemudian melahirkan dua kelas bintang, yakni bintang netron dan lubang hitam. Bintang netron (disebut juga Pulsar atau bintang denyut) terjadi bila massa bintang runtuh lebih besar dari 1,4 kali, tapi lebih kecil dari tiga kali massa matahari. Sementara lubang hitam mempunyai massa bintang runtuh lebih dari tiga kali massa matahari. Materi pembentuk lubang hitam kemudian mengalami pengerutan yang tidak dapat mencegah apapun darinya. Bintang menjadi sangat mampat sampai menjadi suatu titik massa yang kerapatannya tidak terhingga, yang disebut singularitas tadi.

Di dalam kaidah fisika, besaran gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak atau dirumuskan F µ 1/r2. Dari formula inilah kita bisa memahami mengapa lubang hitam mempunyai gaya gravitasi yang maha dahsyat. Dengan nilai r yang makin kecil atau mendekati nol, gaya gravitasi akan menjadi tak hingga besarnya. Para ilmuwan menghitung, seandainya benda bermassa seperti bumi kita ini akan menjadi lubang hitam, agar gravitasinya mampu mencegah cahaya keluar, maka benda itu harus dimampatkan menjadi bola berjari-jari 1 cm.

Rata-rata supernova terjadi setiap 50 tahun sekali di galaksi seukuran galaksi Bima Sakti. Supernova memiliki peran dalam memperkaya medium antarbintang dengan elemen-elemen massa yang lebih besar. Selanjutnya gelombang kejut dari ledakan supernova mampu membentuk formasi bintang baru.

Massa dari lubang hitam terus bertambah dengan cara menangkap semua materi didekatnya. Permukaan dari sebuah lubang hitam disebut dengan sebuah event horizon. Hancurnya gaya gravitasi menjadikan hampir seluruh cahaya tidak dapat melepaskan diri dan tidak ada satu pun informasi dari permukaan itu yang berhasil lolos. Semua materi tidak bisa lari dari jeratan lubang hitam jika melintas terlalu dekat. Jadi obyek yang tidak bisa menjaga jarak yang aman dari lubang hitam akan terhisap. Berlainan dengan reputasi yang disandangnya saat ini yang menyatakan bahwa lubang hitam dapat menghisap apa saja disekitarnya, lubang hitam tidak dapat menghisap material yang jaraknya sangat jauh dari dirinya. dia hanya bisa menarik materi yang lewat sangat dekat dengannya. Contoh : bayangkan Matahari kita menjadi lubang hitam dengan massa yang sama. Kegelapan akan menyelimuti bumi dikarenakan tidak ada pancaran cahaya dari lubang hitam, tetapi bumi akan tetap mengelilingi lubang hitam itu dengan jarak dan kecepatan yang sama dengan saat ini dan tidak terhisap masuk kedalamnya. Bahaya akan mengancam hanya jika bumi kita berjarak 10 mil dari lubang hitam, hal ini masih jauh dari kenyataan bahwa bumi berjarak 93 juta mil dari Matahari. Lubang hitam juga dapat bertambah massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam yang lain sehingga menjadi satu lubang hitam yang

lebih besar.

D. Perjalanan Waktu

Sebelum adanya teori Einstein, ruang dan waktu adalah dua entitas yang terpisahkan. Tahun 1915, ilmuwan kelahiran Jerman, Albert Einstein, mengembangkan teori Relativitas Umum, yang menghubungkan antara ruang dan gravitasi.Dalam teori gravitasi Einstein itu, suatu objek dapat mendistorsi atau membelokkan ruang. Objek-objek pejal atau yang bermassa besar serupa akan membuat ruang di sekitarnya terlekuk, atau biasa di sebut menciptakan sumur gravitasi.

Objek lubang hitam mampu menciptakan lebih dari sekedar lekukan biasa terhadap ruang di sekitarnya. Lubang hitam adalah sisa peninggalan bintang pejal, yang mengalami keruntuhan pada akhir masa hidupnya. Wujud bintang mula-mula telah dimampatkan secara luar biasa sehingga memiliki gravitasi yang sangat kuat yang mampu membentuk sumur gravitasi yang dalam dan berdinding curam. Cahaya tidak dapat menembusnya, sehingga ia berwarna hitam. Tidak ada objek yang mampu lepas dari perangkap sumurnya sehingga ia mirip sebuah lubang yang tidak berhubungan dengan ruang sekitarnya. Lubang tersebut benar-benar terpisah dari ruang. Gravitasi lubang hitam tidak hanya mendistorsi ruang di sekitarnya tetapi juga waktu. Aliran waktu dipengaruhi sehingga kian melambat ketika mendekati lubang.

Semula para ilmuwan berpendapat bahwa lubang hitam dapat menjadi gerbang perlintasan ke tempat yang sangat jauh dalam waktu cepat. Dengan menembus lubang hitam mungkin seseorang dapat mencapai tempat lain di ujung alam semesta lain yang tidak terkenal. Kini disadari bahwa itu mustahil terjadi. Namun lubang cacing atau lubang hitam yang terkendali yang dikenal dengan sebutan Wormhole, memungkinkan impian tersebut dapat terwujud.

Pada tahun 1962, John Wheeler dan Robert Fuller menunjukkan bahwa wormhole tipe jembatan Einstein-Rosen tidak stabil, menyebabkan cahaya pun tidak dapat melewatinya sesaat wormhole terbentuk. Demikian, sejak saat itu, teori tentang wormhole terus menerus dikaji; demikian juga, urban legend tentang wormhole pun hadir di tengah masyarakat, khususnya dalam literatur fiksi ilmiah.

Pada tahun 1988 Kip Thorne dan Mike Morris mengusulkan bahwa wormhole bisa dipertahankan kestabilannya mempergunakan materi eksotik suatu materi yang masih teoritis, dan belum ditemukan di dunia, dengan perilaku seperti massa yang negatif atau menolak gravitasi, alih-alih patuh pada hukum Gravitasi Newton. Model teori ini dikenal sebagai “Morris-Thorne wormhole”. Teori-teori yang kemudian dikembangkan untuk mempertahankan kestabilan wormhole, sehingga bisa dilalui, sampai saat ini berpedoman pada argumentasi bahwa tidak ada materi yang kita ketahui bisa berperanan untuk mempertahankan kestabilan, karena membutuhkan adanya energi negatif.

Kendati wormhole masih menjadi wacana teori (dan urban legend), tetapi belum ada bukti yang bisa mendukung keberadaannya, baik dari pengamatan maupun secara eksperimen. Apakah kemudian wormhole itu tidak mungkin ada? Atau mungkinkah wormhole dibuat?Secara teori, kita bisa membangun Wormhole. Caranya? Supaya ruang-waktu bisa terlipat dibutuhkan materi dan energi yang sangat luar biasa, sehingga kita membutuhkan materi yang sangat padat di luar angkasa seperti bintang neutron. Karena Bintang netron adalah jenis bintang yang massa-nya mencapai 1,35 sampai 2,1 kali massa Matahari, tetapi dengan radius hanya 20 sampai 10 km, mencapai 30 ribu sampai 70 ribu lebih kecil daripada Matahari. Dengan demikian, maka berat-jenis bintang netron mencapai dari 8×10^13 sampai 2×10^15 g/cm^3.

Untuk membangun Wormhole dibutuhkan massa secukupnya dari bintang netron sampai bisa membentuk cincin raksasa seukuran orbit Bumi mengelilingi Matahari. Kemudian, buat cincin yang lain di ujung yang lain. Setelah konstruksi cincin raksasa di kedua ujung tersebut selesai, berikan tegangan listrik yang sangat tinggi, pada kedua ujungnya, diputar sampai mencapai laju cahaya dua-duanya, dan voila, perjalanan lintas ruang-waktu seketika.

Fakta bahwa perjalanan menembus waktu, atau apabila meloncat ke masa depan itu bisa diterima, karena memang tidak bertentangan dengan Teori Relativitas Khusus, tetapi jika perjalanan-nya mundur dalam waktu? Itu yang menjadi kontroversi, seperti yang dilakukan para time traveller, sesuatu yang sulit dipahami, bahkan bisa menimbulkan paradoks.Bila, salah satu ujung wormhole yang tadi telah dibuat tersebut digerakkan dengan laju mencapai laju cahaya, dan sesuai dari teori Relativitas Khusus, semakin laju suatu benda, mencapai kecepatan cahaya, waktu berjalan menjadi lambat; gerak relatif tersebut menciptakan perbedaan waktu antara keduanya. Sedemikian sehingga tercipta adanya lorong yang ujung-ujungnya berbeda waktu. Jika dari ujung yang diam, seseorang bergerak jauh ke masa depan, tapi kebalikannya, dari ujung yang bergerak, dia akan kembali ke masa lalu.

Disinilah kontroversinya, jika seseorang kembali dari masa depan, lalu membunuh orang-tuanya sebelum dia dilahirkan, lalu bagaimana dia bisa ‘ada’ dan melaksanakan misi membunuh orang-tuanya? Dengan pengetahuan akan teori Quantum, Stephen Hawking memperkenalkan ‘Konjektur Perlindungan Kronologi’, yang bisa melindungi perjalanan antar waktu tersebut. Karena secara teori, di dalam lorong pasangan partikel-antipartikel secara terus menerus tercipta dan saling meniadakan, dengan demikian energi meluap dengan amat sangat, bahkan bisa melebihi energi eksotis yang diperlukan untuk membuka gerbang wormhole. Dan, wormhole akan terganggu dan tertutup, bahkan sebelum mesin waktu tercipta.

Profesor Hawking sempat menyatakan kalau sejatinya materi yang terisap lubang hitam akan mengalir menuju jagad raya baru. Pemikiran ini banyak dipakai dalam cerita-cerita fiksi ilmiah. Namun, dalam pertemuan yang dihadiri 800 ahli fisika dari 50-an negara itu, Hawking mengubah keyakinan yang pernah dikemukakannya dalam tulisan berjudul The Information Paradox for Black Holes. Sekarang Hawking berkeyakinan kalau lubang hitam 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. Materi, energi, dan informasi yang terisap lubang hitam tetap berada di jagad raya.

Materi yang diisap black hole masih tersimpan sehingga lubang hitam tidak bisa dipakai untuk menuju jagad lain. Bila seseorang diisap ke lubang hitam, massa dan energinya akan kembali ke jagad raya dalam keadaan terurai. Materi tersebut masih mengandung informasi yang sama, namun dalam bentuk yang tidak dikenali lagi. Berdasarkan pernyataan tersebut,

Wormhole sepertinya tidak akan pernah ada.

E. Fakta-Fakta Unik Sekitar Black Hole Atau Lubang Hitam

Cahaya melengkung begitu dalam di dekat lubang hitam sehingga apabila Anda berada dekatnya dan berdiri membelakangi, Anda akan dapat melihat berbagai bayangan dari setiap bintang di jagat raya, dan dapat melihat bagian belakang dari kepala Anda sendiri.

Di bagian dalam sebuah lubang hitam, ketentuan-ketentuan soal jarak dan waktu berlaku kebalikan: seperti halnya saat ini Anda tidak dapat menghindar dari perjalanan menuju masa depan, di dalam lubang hitam Anda tidak dapat mengelak dari singularitas sentral. Apabila Anda berdiri pada sebuah jarak aman dari lubang hitam dan melihat seorang teman terjatuh ke dalamnya, dia akan terlihat bergerak melamban dan hampir berhenti ketika sampai di tepian event horizon. Bayangan teman itu akan memudar dengan sangat cepat. Sayangnya, dari sudut pandangnya sendiri dia akan melintasi event horizon dengan aman, dan akan bertemu dengan ajalnya di singularitas.
Lubang-lubang hitam adalah objek-objek yang paling sederhana di jagat raya. Anda dapat menggambarkannya secara utuh dengan hanya mengetahui massa, olakan, dan muatan listriknya. Sebaliknya, untuk melukiskan secara utuh sebutir debu saja, Anda harus menjelaskan posisi dan kondisi seluruh atomnya. Seperti yang ditemukan Hawking, lubang-lubang hitam dapat menguap, tetapi dengan sangat lambat. Bahkan untuk seukuran massa sebuah gunung akan bertahan selama sepuluh miliar tahun.

Lubang hitam tidak meradiasikan cahaya, dan sebuah objek yang terjatuh ke dalamnya tidak akan mampu lagi memancarkan cahayanya. Semua itu menjadikan upaya mendeteksi lubang hitam akan sangat menantang. Hanya ketika sebuah lubang hitam berada dalam wujudnya yang kembar dan efek gravitasi menyebabkan pasangannya itu menghasilkan gas, kita dapat

mendeteksi sinar-X.

F. Jutaan Lubang Hitam Di Jagad Raya

Teori tentang jumlah lubang hitam di jagat raya akan terus menerus berubah seiring dengan terkuwaknya fenomena-fenomena jagat raya yang berhasil diungkap oleh para ilmuwan,yang sejak lama di yakini memang hanya satu lubang Hitam dipusat sistem tata surya sekarang kelihatannnya tidak bisa di pertahankan lagi dan akan terus berubah.

Dalam konteks ini NASA telah menemukan jutaan lubang hitam dengan ukuran sangat besar dan galaksi-galaksi yang bersuhu tinggi di jagat raya ini,sebagaimana laporan Daniel Sterm. Menurut Sterm, seorang astronom dari NASA mengatakan bahwa mereka telah mengepung lubang hitam.

Sebelumnya benda-benda di jagad raya itu tertutup debu sangat tebal sehingga tidak tertembus, tetapi kemudian teleskop yang dimiliki oleh Badan Antariksa AS( NASA )yang dinamakan “Wide-Field Inflared Survey Explorer(WISE) berhasil menerobosnya.Teleskop WISE tersebut berhasil menembus gelombang sangat panas serta memberikan gambar objek-objek paling cemerlang di jagad raya. Menurutnya pula,bahwa penemuan itu akan membantu para ilmuwan untuk mengetahui bagaimana galaksi dan lubang hitam itu terbentuk,karena diyakini sekarang terdapat lubang hitam disetiap pusat galaksi yang sangat luas tersebut. Lubang-lubang hitam itu menelan debu, gas dan bintang-bintang serta juga terkadang bisa mengeluarkan cukup energi untuk menghentikan formasi bintang-bintang tersebut.

Teleskop WISE(Wide–Field Inflared Survey Explorer) meskipun telah menemukan beberapa kejutan, namun demikian belum bisa memecahkan kemisterian bagaimana mekanisme keduanya berevolusi. WISE telah berhasil menemukan jutaan lubang hitam di langit,dan sudah mengepungnya. Dan data penemuan NASA tersebut akan segera di publikasikan kepada masyarakat agar bisa melakukan penelitiannya sendiri.

Berbagai penemuan tersebut semakin terkuwak-sedikit demi sedikit mengenai tanda-tanda kebesaran kekuasaan Allah SWT yang terdapat pada jagad raya yang oleh Islam seringkali disebutnya”dalil kauniah”. Seiring deng

an penemuan jutaan lubang hitam di jagad raya, yang ditiap pusat galaksi terdapat satu lubang hitam yang mengisyaratkan “Konsep alam ganda” yang di sebutkan dalam Al Qur’an ,kitab suci umat islam mulai terungkap. Namun hal itu tentu saja belum final,karena masih sangat sedikit yang baru diketahui oleh para ilmuwan tersebut.Karena menurut perkiraan para astronom dijagad raya ini terdapat lebih 400 Milyar sistem seperti tata surya yang dikenal

manusia.

G. Lubang Hitam Digalaksi Bimasakti

Para ahli astronomi percaya objek itu berjarak sekitar 20.000-30.000 tahun cahaya dari bagian dalam galaksi itu. Nova itu mencapai puncak sinar-X energi di atas 10.000 volt eletron, atau beberapa ribu kali voltase cahaya yang bisa dilihat pada 18 September; saat nova itu mencapai kekuatan yang sama dengan kekuatan Crab Nebula. sisa supernova yang terkenal dan menjadi sasaran kalibrasi bagi pengamatan energi tinggi.

Supernova itu dipandang salah sumber cahaya paling terang di luar Sistem Matahari. Meskipun menjadi suram pada energi yang lebih tinggi, tapi nova itu lebih terang pada pancaran energi rendah yang dideteksi oleh Teleskop sinar-X Swift.

Galactic Black hole adalah sejumlah nesar black hole yang terdapat pada galaksi. Kebanyakan astronom percaya bahwa galaksi Bima Sakti, galaksi dimana sistem tata surya kita terletak mengandung jutaan lubang hitam. Para ilmuwan telah menemukan sejumlah lubang hitam di Bima Sakti. Objek-objek ini berada di bintang-bintang biner yang melepaskan sinar-X. Bintang biner adalah sepasang bintang yang mengorbit satu sama lain. Dalam sistem biner yang mengandung sebuah lubang hitam, objek itu dan orbit, bintang normal yang terlihat satu sama lain erat. Akibatnya, lubang hitam strip gas

dari bintang normal, dan gas jatuh keras ke arah lubang hitam. Gesekan antara atom gas memanaskan gas di dekat cakrawala peristiwa beberapa juta derajat. Akibatnya memancarkan energi, dari gas seperti sinar-X. Para astronom telah mendeteksi radiasi ini dengan sinar-X teleskop.

Para astronom percaya bahwa sejumlah sistem bintang biner mengandung lubang hitam karena dua alasan:

1. Setiap sistem adalah sumber sinar-X intens dan variabel. Adanya sinar ini membuktikan bahwa sistem berisi bintang kompak - baik lubang hitam atau obyek kurang kompak yang disebut bintang neutron.

2. Bintang terlihat mengelilingi objek kompak dengan kecepatan tinggi dimana objek harus lebih besar dari tiga massa matahari.

Tahun 1999, dengan biaya 2,8 milyar dollar, AS masih meluncurkan teleskop Chandra, guna menyingkap misteri lubang hitam. The Chandra X-ray Observatory sepanjang 45 kaki milik NASA ini telah berhasil membuat ratusan gambar resolusi tinggi dan menangkap adanya lompatan-lompatan sinar-X dari pusat galaksi Bima Sakti berjarak 24.000 tahun cahaya dari Bumi. Mencengangkan, karena bila memang benar demikian (lompatan sinar-X itu) menunjukkan adanya sebuah lubang hitam di jantung Bima Sakti, maka teori Albert Einstein kembali benar. Ia menyatakan, bahwa di jantung setiap galaksi terdapat lubang hitam.

Washington (ANTARA News) - NASA, Jumat, memublikasikan, satu black hole, alias lubang hitam baru yang bermassa-bintang telah ditemukan di Galaksi Bimasakti oleh satelit Swift. Sinar-X berenergi tinggi dari satu sumber ke arah pusat Galaksi Bimasakti terlihat, menunjukkan kehadiran lubang hitam yang sebelumnya tak diketahui. Nova sinar-X adalah yang berusia singkat yang muncul tiba-tiba, mencapai puncak pemancarannya dalam beberapa hari, lalu memudar selama berbulan-bulan. Pancaran sinar itu meningkat saat semburan gas yang tersimpan tiba-tiba memancar ke arah salah satu objek paling padat yang diketahui. Sumber tersebut menyorot Burst Alert Telescope Swift dua kali pada 16 september. Nova itu, atau Swift J1745-26, berada beberapa derajat dari pusat Galaksi Bimasakti ke arah konstelasi Sagittarius.

Dalam astronomi, pusat Bimasakti masih merupakan daerah ”abu-abu”, posisi pastinya belum dapat ditentukan. Pusat Bimasakti diyakini berada di daerah Sagittarius A*. Jika diteropong dalam panjang gelombang visual, wilayah ini hanya daerah gelap, tapi memancarkan gelombang radio sangat kuat.

Lubang hitam memang akan menarik benda-benda dalam batasan jarak tertentu. Matahari berjarak sekitar 30.000 tahun cahaya (285.000 triliun kilometer) dari pusat Bimasakti. Kini, Matahari berumur 5 miliar tahun dan tetap ada di posisinya, tidak tersedot lubang hitam.

Ada teori yang menyebutkan, daya hisap sebuah lubang hitam bisa melemah lalu ia akan masuk ke fase tidur, berhenti memakan benda angkasa. Menurut George Helou, dari Spitzer Science Center NASA di Institut Teknologi California, lubang hitam di galaksi kita saat ini sedang dalam fase tidur itu. Lubang hitam yang disebut Sagittarius A itu letaknya berada di tengah galaksi Bimasakti. Scherbakov, astronom dari pusat Astrofisika Harvard mengatakan, lubang hitam di galaksi Bimasakti hanya memakan 0,01% bintang di sekelilingnya. Namun selanjutnya peneliti juga menemukan fakta, lubang hitam senantiasa berevolusi, sehingga bisa jadi akan aktif lagi suatu hari nanti.Semakin banyak ia menelan bintang, semakin cepat pula proses evolusinya.
Menurut data yang didapat dari teleskop luar angkasa, selama beberapa tahun terakhir ini, semakin banyak lubang hitam menelan benda angkasa. Selain itu, dikatakan bahwa semakin banyak ia menghisap benda angkasa, semakin besar pula daya sedotnya. Ini dikarenakan peningkatan unsur ion di dalamnya. Namun tidak hanya berevolusi, belakangan juga diketahui lubang-lubang hitam yang ada di berbagai galaksi juga saling bergabung. Berbagai benda angkasa yang masuk ke dalam lubang hitam mengandung banyak energi dalam jumlah besar. Sehingga gabungan antarlubang hitam tentunya juga meningkatkan jumlah energi yang di milikinya. Energi ini dapat mengendalikan alur keluar masuk gas dan debu ke luar lubang.

Penghisapan lubang hitam atas benda angkasa melepaskan banyak energi. Tidak hanya radiasi, tapi juga gas yang dilepaskan sampai jauh ke luar galaksi. Gas ini dapat mengubah susunan letak bintang, dan menghentikan

perkembangan galaksi.

H. Lubang Hitam Monster Ditemukan

Menurut Hawking, ada dua jenis Lubang Hitam, Lubang Hitam Kecil dan Lubang Hitam Besar. Tim peneliti yang dipimpin oleh astronom Universitas California, Berkeley, menemukan dua lubang hitam super besar, mengalahkan ukuran lubang hitam terbesar yang ada sekarang “Mereka seperti monster”. Kami tidak menyangka menemukannya karena mereka lebih masif dari yang bisa diperkirakan dari karakteristik galaksinya, “kata Chung Phei Ma, astrofisikawan Berkeley yang terlibat penelitian, kepada AP, Senin (6/12/2011). Satu lubang hitam berada di galaksi NGC 3842, di kluster Leo, berjarak 320 juta tahun cahaya dari Bumi. Ukuran lubang hitam itu sekitar 9,7 juta kali massa Matahari.

Lubang hitam kedua yang ditemukan berada di galaksi NGC 4889, di kluster Coma. Berjarak 335 juta cahaya dari Bumi, ukuran lubang hitam ini sekitar 10 juta kali massa Matahari. Begitu besarnya, dua lubang hitam tersebut mengalahkan lubang hitam di galaksi elips Messier 87 yang memiliki ukuran 6,3 juta kali massa Matahari. Sementara, menurut Nicolas Mc.Donnel, pemimpin peneliti, dua lubang hitam terbesar yang ditemukan berukuran 2.500 kali lubang hitam di galaksi Bimasakti.

Ma menjelaskan, “Dua lubang hitam supermatif ini memiliki massa yang sama dengan quasar muda, dan mungkin merupakan missing link antara quasar dan lubang hitam supermatif yang kita lihat sekarang.”

Lubang hitam adalah objek yang punya daya tarik kuat sehingga cahaya pun tak bisa lepas darinya. Hampir setiap galaksi memiliki lubang hitam. Kuasar adalah objek paling jauh dan paling teraang di semesta. Penemuan lubang hitam ini memberikan pertanyaan baru bagi para ilmuwan, bagaimana lubang hitam tumbuh. Ilmuwan mengatakan bahwa pertumbuhan lubang hitam mungkin dipengaruhi oleh ukuran galaksi. Galaksi yang besar adalah gabungan dari galaksi yang kecil. Lubang hitam di pusat galaksi bisa bergaabung menjadi yang lebih besar. Tapi, lubang hitam juga bisa tumbuh besar dengan mengisap gas. Ini seperti menyatakan apakah anak tumbuh ting-

gi karena orangtua yang tinggi atau karena makan banyak bayam.

I. Lubang Hitam Paling Mungil Ditemukan

Penemuan lubang hitam biasanya selalu identik dengan ukuran besar, menegaskan bahwa kekuatan lubang hitam untuk menghisap apapun yang ada tak terkecuali cahaya. Namun, kini astronom menemukan lubang hitam paling mungil, yang berukuran 3 kali lebih kecil dari Matahari. Lubang hitam paling mungil itu ditemukan di sistem yang bernama IGR J17091-3624. Lubang hitam tersebut berjarak 16.000 - 65.000 tahun cahaya dengan 1 tahun cahaya sama dengan 10 triliun kilometer.

Bagaimana menemukan lubang hitam terkecil ini? Astronom memakai Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) milik NASA. Wahana antariksa itu mendeteksi keberadaan lubang hitam dengan melihat "detak jantung"-nya. Detak jantung merujuk pada gambaran sinar X yang dipancarkan dari lubang hitam. Astronom menjelaskan, IGR J17091-3624 memiliki lubang hitam dengan satu bintang terdekat. Massa gas dari bintang itu "mengalir" ke lubang hitam, terpanaskan hingga jutaan derajat Celsius dan akhirnya mengemisikan sinar X.

Pancaran sinar X ketika dicitrakan membentuk grafik serupa detak jantung manusia.Seperti diuraikan oleh Space, Jumat (16/12/2011), grafik itu merupakan tanda adanya lubang hitam. Sebelumnya, observasi di sistem GRS 1915+105 juga menghasilkan temuan serupa. Lubang hitam di sistem tersebut memiliki massa besar, mencapai 14 kali Matahari.

Astronom menjelaskan, sinar X yang dilihat di GRS 1915+105 sangat terang, bertahan hingga berjam-jam. Sebaliknya, sinar X yang dilihat di IGR J17091-3624 20 kali lebih kecil. Tomaso Belloni dari Observatorium Brera, Italia, yang terlibat penelitian ini mengatakan bahwa hal itu ]bisa berkaitan

dengan kecilnya ukuran lubang hitam.

J. Black Hole Atau Lubang Hitam Kembar Yang Ditemukan Di Galaksi Markarian 739

Kedua black hole yang ditemukan itu juga merupakan black hole yang sangat aktif dan masuk ke dalam klasifikasi ‘supermassive’ yang artinya, masing-masing memiliki massa yang sama dengan jutaan atau bahkan miliaran kali lipat massa bintang seperti Matahari kita.
Padahal, black hole biasa yang terbentuk akibat hancurnya bintang raksasa hanya berukuran 10 sampai 20 kali lipat dibandingkan dengan massa Matahari.

Di pusat sebagian besar galaksi raksasa, termasuk Bima Sakti, berada sebuah supermassive black hole yang memiliki bobot jutaan kali lipat dibandingkan dengan massa Matahari. Peneliti dari NASA, seperti dikutip dari Space, 11 Juni 2011. Sebagian di antaranya memancarkan radiasi miliaran kali lebih besar dibanding energi Matahari. Namun demikian, Koss menyebutkan, meski supermassive black hole merupakan fenomena yang umum yang hadir di pusat galaksi, tidak semua black hole memancarkan energi radiasi yang disebut dengan ‘active galactic nuclei (AGN). Dengan demikian, mendapatkan sebuah black hole raksasa yang aktif sangat langka. Apalagi menemukan dua buah black hole raksasa dalam satu galaksi.
Astronom menduga bahwa sepasang supermassive black hole ini terbentuk saat ada galaksi yang hancur. Jika dua buah galaksi saling bertabrakan, dan masing-masing memiliki sebuah supermassive black hole, ada kemungkinan bahwa kedua black hole menjadi aktif sebagai AGN, kata Richard Mushotzky,peneliti lain dari University of Maryland.

Dua Black Hole Besar Ditemukan di Pusat galaksi Markarian 739.

K. Lubang Hitam Dalam Jaring Galaksi Spiral

Wahana Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) milik NASA telah mengarahkan pandangannya pada sebuah galaksi spiral dan menangkap cahaya cemerlang dari dua lubang hitam bersembunyi di dalam. Citra terbaru tersebut dirilis hari Senin yang lalu, bersama dengan citra hasil pengamatan NuSTAR pada sisa-sisa supernova Cassiopeia A, dalam pertemuan American Astronomical Society di Long Beach, California.

Menurut Lou Kaluzienski, ilmuwan program NuSTAR di kantor pusat NASA di Washington, “Gambar-gambar baru ini menampilkan hasil pengamatan NuSTAR yang menampilkan hal-hal yang belum pernah teramati sebelumnya. Dengan sensitivitas yang lebih besar dari kemampuan pencitraan NuSTAR, kita mendapatkan banyak informasi baru tentang berbagai macam fenomena kosmik dalam wilayah energi tinggi sinar-X spektrum elektromagnetik.”

Diluncurkan Juni 2012 yang lalu, NuSTAR adalah wahana teleskop mengorbit pertama dengan kemampuan untuk memfokus cahaya energi tinggi sinar-X. Hal ini dilakukan agar dapat melihat benda-benda secara rinci jauh lebih besar dari misi sebelumnya, yang beroperasi pada panjang gelombang yang sama. Sejak diluncurkan, tim NuSTAR telah merubah-halus sistem teleskop, yang meliputi tiang panjang sepanjang bus sekolah yang menghubungkan cermin dan detektor.

Misi ini telah melihat berbagai kondisi ekstrim berenergi tinggi, termasuk lubang hitam dekat dan jauh, dan inti yang sangat padat bintang mati. Selain itu, NuSTAR telah mulai pencarian lubang hitam di wilayah bagian dalam galaksi Bima Sakti dan galaksi jauh di alam semesta. Di antara target teleskop adalah galaksi spiral IC342, juga dikenal sebagai Caldwell 5, ditampilkan dalam salah satu dari dua gambar berikut. Galaksi ini terletak 7 juta tahun cahaya di konstelasi Camelopardalis (Jerapah). Sebelumnya X-ray pengamatan galaksi dari X-ray Chandra NASA Observatory mengungkapkan adanya dua lubang hitam menyilaukan, disebut sumber ultraluminous X-ray (ultraluminous X-ray source/ULXs).

Bagaimana ULXs bisa bersinar begitu cerlang adalah misteri yang masih dipelajari dalam astronomi. Sementara lubang hitam tidak sekuat lubang hitam supermasif di pusat galaksi, mereka lebih dari 10 kali lebih terang dari bintang-massa lubang hitam yang berada antara bintang-bintang di galaksi kita sendiri. Astronom berpikir bahwa ULXs bisa jadi merupakan lubang hitam massa menengah yang tidak terlalu banyak ditemukan, dengan beberapa ribu kali massa matahari kita, atau lubang hitam bermassa-bintang yang kecil dalam keadaan sangat terang. Kemungkinan ketiga adalah bahwa lubang hitam tidak cocok dengan kategori kedua kategori tersebut.

Menurut Fiona Harrison, peneliti utama NuSTAR di Institut Teknologi California di Pasadena, “Sinar-X energi tinggi memegang kunci untuk membuka misteri seputar obyek-obyek antariksa tersebut. Apakah mereka adalah lubang hitam besar, atau ada fisika baru dalam cara mereka berproses, jawabannya akan menjadi menarik. Dalam gambar tersebut, dua titik terang yang muncul terjerat dalam lengan galaksi IC342 adalah lubang hitam. Energi tinggi sinar-X cahaya telah diterjemahkan ke warna magenta, sedangkan galaksi itu sendiri ditampilkan dalam cahaya tampak. Sebelum NuSTAR, energi tinggi sinar-X gambar galaksi ini dan dua lubang hitam akan sangat kabur citranya, yang semuanya akan muncul sebagai salah satu pixel,” kata Harrison.

Sisa supernova Cassiopeia A yang bersejarah, terletak 11000 tahun cahaya di konstelasi Cassiopeia. Warna biru menunjukkan energi tertinggi cahaya sinar-X dilihat oleh NuSTAR, sementara merah dan hijau menandakan ujung bawah rentang energi NuSTAR itu. Daerah biru adalah di mana gelombang kejut dari ledakan supernova yang menghentak kepada materi sekitarnya, mempercepat partikel hampir kecepatan cahaya. Sebagai partikel mempercepat, mereka mengeluarkan jenis cahaya yang dikenal sebagai radiasi synchrotron. NuSTAR akan dapat menentukan untuk pertama kalinya bagaimana energik partikel, dan mengungkap misteri apa yang menyebabkan mereka untuk mencapai kecepatan yang begitu besar.

Menurut Brian Grefenstette dari Caltech, seorang peneliti utama pada pengamatan, “Cas A dapat memberikan penggambaran untuk mempelajari bagaimana bintang-bintang besar meledak dan juga memberikan kita petunjuk akan asal-usul partikel energi tinggi, atau sinar kosmik, yang kita lihat di sini di Bumi. Dengan NuSTAR, kita bisa mempelajari di mana, serta bagaimana, partikel dipercepat mencapai energi ultra-relativistik dari sisa yang ditinggalkan oleh ledakan supernova.”

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Lubang hitam saat ini menjadi topik pembicaraan dikalangan para Astronom. Seiring dengan perkembangan waktu, semakin banyak pula lubang hitam di temukan di alam semesta ini. Diperkirakan setiap Galaksi mempunyai lubang hitam, baik itu di galaksi bimasakti.

Pendidikan Fisika 2014

Translate Language

Senin, 09 Januari 2017

Black Hole

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG