Lubang hitam atau disebut juga dengan black hole merupakan bagian dari ruang waktu yang berupa gravitasi paling kuat. Bahkan cahaya tidak bisa kabur, berawal dari teori relativitas umum yang memperkirakan jika butuh semua massa besar dalam menciptakan sebuah lubang hitam yang terletak di ruang waktu dan sekitarnya terdapat horizon peristiwa.
Disebut hitam karena mampu menyerap apa saja yang berada di sekitar, selain itu tidak bisa kembali lagi bahkan cahaya sekalipun. Secara teoritis lubang hitam memiliki ukuran sebesar apa pun, mulai dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang bisa dialami. Hingga memunculkan teori medan kuantum ruang-waktu melengkung yang memperkirakan horizon peristiwa memancarkan radiasi.
Pada STEAM Project kali ini Urijah dari Grade 3 Sampoerna Academy BSD akan mencoba menunjukkan dan merepresentasikan bagaimana cara kerja lubang hitam. Lewat percobaan sederhana, Urijah ingin membuktikan bagaimana black hole atau lubang hitam dapat menyerap apa saja yang masuk ke dalamnya.
Apa Itu Black Hole?
Black hole adalah beberapa objek yang bisa disebut paling aneh dan paling menarik yang terdapat di luar angkasa. Bentuknya sangat padat, memiliki daya tarik gravitasi yang kuat hingga membuat cahaya tidak bisa lepas dari genggaman lubang ini. Ada lebih dari 100 juta lubang hitam di galaksi Bima Sakti meskipun melakukan deteksi terhadap hal ini sangat sulit.
Adanya teori medan kuantum dalam ruang dan waktu melengkung dapat memberi prediksi terkait horizon peristiwa yang memancarkan radiasi di sekitar dengan suhu terbatas. Suhu ini berbanding lurus dengan massa lubang yang terbagi menjadi 4 jenis, lubang hitam bermassa menengah, lubang hitam primordial, lubang hitam bintang dan lubang hitam supermasif.
Menurut pernyataan NASA, black hole supermasif sagitarius, memiliki struktur sekitar 4 juta kali massa matahari dan letaknya terdapat di sekitar 26.000 tahun cahaya dari bumi. Gambar pertama lubang hitam diambil pada tahun 2019, kolaborasi antara Event Horizon Telescope (EHT). Black hole ada di pusat galaksi M87 yang jaraknya 55 juta tahun cahaya dari bumi.
Sejarah Ditemukannya Lubang Hitam atau Black Hole
Teori black hole pertama kali muncul pada abad ke-18 oleh John Michell dan Pierre Simon Laplace, setelahnya dikembangkan oleh seorang astronom Karl Schwarzschild pada tahun 1916. Teori ini muncul berdasarkan teori relativitas umum dari Albert Einstein dan menjadi semakin populer sejak dibawakan oleh Stephen William Hawking.
Penggunaan istilah lubang hitam mulai populer saat dibawakan Archibald Wheeler, saat itu dipakai dalam ceramah-ceramahnya pada 1967. Archibald Wheeler juga dikenal luas sebagai pencetus utama istilah lubang hitam atau black hole artinya meskipun ia selalu menampik dengan pernyataan bahwa ia bukanlah sosok penemu dari istilah ini, lantas What is inside black hole?
Bintang terbentuk dengan kondisi tingkat radiasi dan gravitasi seimbang, ketika bintang kehabisan bahan bakar untuk melakukan fusi. Nantinya tingkat radiasi akan keluar semakin melemah ketimbang gaya gravitasi ke dalam. Bintang mengalami keruntuhan setelahnya mengalami sebuah ledakan supernova, hingga membuatnya terbelah menjadi dua yang bintang Neutron dan lubang hitam.
Berapa Besar Lubang Hitam atau Black Hole
Black hole pertama yang pernah ditemukan bernama Cygnus X-1, letaknya di dalam Bima Sakti tepatnya konstelasi Cygnus. Astronom melihat tanda-tanda pertama lubang hitam pada tahun 1964, tepatnya saat sebuah roket terdengar mendeteksi sumber-sumber sinar-X lewat penelitian dari NASA.
Menurut Space Telescope Science Institute (STScl) diketahui bahwa satu dari sekitar seribu bintang cukup besar untuk bisa menjadi lubang hitam. Hal ini juga karena bima sakti berisi lebih dari 100 miliar statistik galaksi asal yang dipastikan memiliki sekitar 100 juta lubang hitam. Meskipun melakukan deteksi terhadap lubang hitam sangat sulit.
Supermassive black hole terbesar yang pernah ditemukan memiliki ukuran 12 juta kali lebih besar ketimbang matahari. Hal ini ditemukan pada 2015, tepatnya saat para ahli astronomi menemukan lubang hitam terbesar yang pernah ada. Saking besarnya para astronom menamai lubang hitam ini sebagai monster black hole dengan usia yang sudah sangat tua.
Terdapat beberapa jenis lubang hitam yang telah diurutkan berdasarkan besar dan tingkat bahaya yang ditimbulkan. NASA menyebut setidaknya ada tiga macam lubang hitam yang berbahaya, mulai dari primordial black hole seukuran gunung, stellar black hole seukuran 20 kali matahari dan supermassive black hole seukuran sejuta kali matahari.
Baca juga: Memahami Gaya Gravitasi Newton dan Kepler Lewat Project Students
Proses Terbentuknya Black Hole
Awalnya bintang terbentuk dengan kondisi adanya tingkat radiasi dan gravitasi yang seimbang, pada saat bintang kehabisan bahan bakar untuk melakukan fusi dibanding dengan gaya gravitasi keluar yang semakin melemah ketimban gaya gravitasi ke dalam. Setelahnya bintang mengalami keruntuhan hingga mengalami sebuah ledakan supernova.
Dalam ledakan yang terjadi, terdapat dua kemungkinan hasil yang muncul yakni menjadi bintang neutron atau terkenal dengan lubang hitam. Sementara itu hancurnya lubang hitam lewat proses Radiasi Hawking, proses yang sederhana seperti membongkar bagian per bagian dari lubang hitam dan seiring berjalannya waktu lubang hitam akan terus mengecil.
Fakta Menarik yang Tersimpan dari Black Hole
- Fakta menarik pertama mengenai black hole adalah manusia tidak bisa melihat lubang hitam ini secara langsung dan hanya bisa melihat bagaimana benda di sekitarnya bereaksi.
- Para peneliti memiliki perkiraan bahwa di dalam lubang hitam terdapat galaksi lain yang berbeda dengan tempat tinggal manusia di bumi.
- Black hole tidak hanya satu, melainkan ada beberapa yang diranking berdasarkan besar dan tingkat bahaya yang ditimbulkan.
- Adanya jenis supermassive black hole yang merupakan terbesar yang pernah ditemukan memiliki ukuran 12 kali lebih besar ketimbang matahari.
- Salah satu lubang hitam yang paling dekat dengan bumi berjarak 30 ribu tahun cahaya, termasuk dari jenis stellar black hole.
- Lubang hitam sebenarnya tidak menghisap benda lain, hanya gaya gravitasi yang terlalu besar yang membuat benda langit masuk ke dalamnya.
- Saat masuk ke dalamnya, teori menyebutkan jika semua benda akan terurai di dalam lubang hitam meskipun belum ada bukti nyata.
- Distorsi waktu, terjadi saat manusia mendekati lubang hitam dan seolah semua benda yang ada bergerak lebih lambat.
- Lubang hitam berbahaya jika berjarak dekat dengan bumi, namun selebihnya itu tidak menimbulkan bahaya apa-apa.
- Lubang hitam bisa mati, seperti benda angkasa lainnya juga bisa menemui kematian yang disebabkan benda itu sendiri.
Yuk Simak Penjelasan Urijah Tentang Black Hole
Siswa Grade 3 Sampoerna Academy BSD, Urijah mencoba merepresentasikan bagaimana cara kerja black hole saat menyerap benda-benda yang ada di sekitarnya. Dalam percobaan sederhana Urijah ini, terdapat beberapa bahan yang dipakai. Termasuk di antaranya, bola basket, bola tenis, ember, kain latex, tali rafia, bola bekel dan bola ping pong.
Langkah yang dilakukan yang pertama adalah menutup ember menggunakan tali yang sudah disediakan dengan kain latex. Setelahnya tempatkan beberapa bola yang sudah disiapkan tadi di atas kain tepat di mana ember ditutup. Meskipun berat tidak mempengaruhi karena distorsi pada lubang hitam yang membuat benda bergerak lambat.
Nantinya secara bersamaan bola-bola yang ada akan terserap masuk ke dalam ember melalui kain latex penutup dari ember. Begitulah percobaan yang dilakukan Urijah, sebagai salah satu Project Based Learning (PBL) yang diterapkan Sampoerna Academy pada siswa sesuai dengan ketertarikan dan minat pribadi mereka masing-masing.
PBL termasuk ke dalam sistem pendekatan keahlian STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Math) yang dikembangkan Sampoerna Academy terhadap para siswa. Kami menerapkan sumber daya digital terbaik dalam pembelajaran di dalam kelas, segera bergabung Sampoerna Academy, informasi lebih lanjut mengenai pendaftaran bisa diakses lewat tautan di akhir artikel ini.
Untuk informasi lebih lanjut terkait pendaftaran, kurikulum, kunjungan, dan informasi seputar Sampoerna Academy silakan mengisi data di bawah ini.
[formidable id=7]
Referensi
