REPUBLIKA.CO.ID, Pertanyaan Besar tentang Gambar Lubang Hitam
JAKARTA -- Sebuah jaringan internasional teleskop radio menangkap gambar close-up bayangan lubang hitam untuk pertama kalinya, 10 April lalu. Kolaborasi yang dinamakan Event Horizon Telescope (EHT) mengungkapkan prediksi tentang bagaimana cahaya akan berperilaku di sekitar benda-benda gelap ini dan mengatur panggung untuk era baru astronomi lubang hitam.
"Dari skala nol, hingga seterusnya ini sangat menakjubkan," ujar astrofisikawan dan peneliti lubang hitam di Universitas Emory, Erin Bonning dilansir Live Science, Sabtu (13/4).
Dengan dirilisnya gambar tersebut, hal ini menjadi perhatian banyak ahli di seluruh dunia. Gambar itu sendiri hampir sepenuhnya cocok atau sangat sesuai dengan ilustrasi lubang hitam yang biasa dilihat dalam sains, maupun media infomasi lainnya.
Namun, Bonning mengatakan ada beberapa pertanyaan penting terkait lubang hitam yang belum terselesaikan.
Pertama, Bagaimana lubang hitam bisa mengunyah materi yang ada di sekitarnya? Kedua, bagaimana teori relativitas umum dan kuantum mekanika menjelaskan satu sama lain? Ketiga, apakah teori Stephen Hawking mengenai lubang hitam seakurat teori Albert Einstein?
Teleskop Submillimeter Array yang merupakan bagian dari jaringan Event Horizon Telescope di Mauna Kea, Hawaii pada 4 April 2019. Teleskop tersebut digunakan untuk mengambil foto lubang hitam pertama di dunia.
Bagaimana lubang hitam bisa mengunyah materi yang ada di sekitarnya?
Semua lubang hitam supermasif memiliki kemampuan untuk mengunyah materi di dekatnya, menyerap sebagian besar melewati cakrawala acara mereka, dan memuntahkan sisanya ke luar angkasa dengan kecepatan mendekati cahaya dalam menara api, atau disebut secara astrofisika 'jet relativistik'.
Lubang hitam yang ditangkap ini berada di pusat Virgo (yang juga disebut Messier 87) dikenal dengan muntahan materi dan radiasi di seluruh ruang. Jet relativistiknya sangat besar sehingga mereka dapat sepenuhnya lepas dari galaksi di sekitarnya.
Fisikawan mengetahui garis besar tentang bagaimana ini terjadi. Dimulai dengan materi yang berakselerasi ke kecepatan ekstrem saat jatuh ke gravitasi lubang hitam dengan baik, kemudian beberapa di antaranya lolos sambil mempertahankan kelembaman itu.
Tetapi, para ilmuwan tidak setuju tentang detail bagaimana ini terjadi. Gambar ini dan makalah terkait belum memperlihatkan rincian apa pun.
Bonning menilai hal itu akan menjadi masalah menghubungkan pengamatan Event Horizons Telescope, yang mencakup ruang yang cukup kecil dengan gambar jet relativistik yang jauh lebih besar.
Ia mengatakan, sementara fisikawan belum memiliki jawaban, ada peluang yang baik bahwa mereka akan segera datang, khususnya setelah kolaborasi yang menghasilkan gambar dari target kedua yaitu lubang hitam supermasif Sagittarius A.
Bagaimana teori relativitas umum dan kuantum mekanika menjelaskan satu sama lain?
Selama sekitar satu abad, fisikawan telah bekerja menggunakan dua perangkat aturan yang berbeda: Relativitas umum, yang mencakup hal-hal yang sangat besar seperti gravitasi, dan mekanika kuantum, yang mencakup hal-hal yang sangat kecil.
Salah satu yang menjadi persoalan, kedua buku aturan itu saling bertentangan secara langsung. Mekanika kuantum tidak dapat menjelaskan gravitasi dan relativitas tidak dapat menjelaskan perilaku kuantum.
Suatu hari, para fisikawan berharap untuk menghubungkan keduanya bersama-sama dalam sebuah teori besar yang disatukan, yang kemungkinan melibatkan semacam gravitasi kuantum. Sebelum adanya pengumuman gambar tersebut, ada spekulasi yang mengatakan itu mungkin termasuk sejumlah terobosan pada subjek.
Namun, Bonning skeptis dengan klaim itu. Ia mengatakan gambar itu sama sekali tidak mengejutkan dari perspektif relativitas umum, sehingga tidak menawarkan fisika baru yang dapat menutup kesenjangan antara kedua bidang.
"Kami akan berharap untuk melihat gravitasi kuantum sangat, sangat dekat dengan horizon peristiwa atau sangat, sangat awal di alam semesta awal," kata Bonning.
Ia juga mengatakan saat ini fisikawan memiliki ukuran yang cukup tepat dari massa lubang hitam supermasif di jantung Bima Sakti karena mereka dapat menyaksikan bagaimana gravitasinya menggerakkan bintang-bintang individual di lingkungannya. Tetapi di galaksi lain, teleskop kita tidak bisa melihat pergerakan bintang individu.
Fisikawan terjebak dengan pengukuran yang lebih kasar, bagaimana massa lubang hitam memengaruhi cahaya yang berasal dari lapisan bintang yang berbeda di galaksi. Selain itu dengan bagaimana massanya memengaruhi cahaya yang berasal dari berbagai lapisan gas mengambang bebas di galaksi.
"Tetapi, perhitungan itu tidak sempurna, Anda harus membuat model sistem yang sangat kompleks," kata Bonning.
Ikuti Whatsapp Channel Republika