Blackhole, Si Pemakan Benda Angkasa

8/17/2019 Blackhole, Si Pemakan Benda Angkasa

1/6

BLACKHOLE, SI PEMAKAN BENDA ANGKASA

HERI RAHMAT SURYADI

Prodi Fisika, Jurusa Fisika, Ui!"rsi#as N"$"ri Makassar

A%s#rak

Lubang hitam adalah suatu benda dengan massa yang sangat masif, sehingga

menyebabkan cahaya bisa tertarik dan terjebak ke dalamnya tanpa bisa melepaskan

diri. Bila cahaya terjebak oleh lubang hitam, maka tidak akan mungkin ada

informasi yang bisa diperoleh untuk membuktikan adanya lubang hitam secara

langsung. Tetapi pengamatan akan perilaku benda-benda bergerak dan distribusi

energi dari suatu lokasi bisa diterapkan untuk menentukan adanya distribusi massa

dari suatu lokasi, dalam hal ini diterapkan untuk menentukan keberadaan lubang hitam.

Lubang hitam memiliki kerapatan sampai-sampai cahaya ditelan gravitasinya,

kerapatan lubang hitam adalah 4x!4 g"cm#.

Ka#a Ku&i' $ahaya, %ravitasi, Lubang &itam.

A( P"da)u*ua

Black &ole 'lubang hitam( adalah sebuah konsep astronomi yang

menggambarkan suatu area atau ruang yang memiliki tarikan gravitasi yang sangat

kuat sehingga akan menarik segala sesuatu - bahkan cahaya- akan tersedot ke

dalamnya. )asih terjadi perdebatan antara ilmuan tentang eksistensi Black &ole ini.

Beberapa menyatakan bah*a fenomena Black &ole hanya penjelasan yang diciptakan

untuk sebuah fenomena yang tidak dapat dinyatakan atau dirasionalisasikan, yaitu

hilangnya materi atau benda dalam ruang. Tidak jelas persis bagaimana lubang ini

terbentuk, tetapi kebanyakan ahli percaya bah*a lubang ini terjadi akibat kematian

bintang 'seperti )atahari( sehingga sulit untuk mendokumentasikannya. +eneliti

biasanya hanya mampu mengidentifikasi lubang ini dengan mengukur medan gaya

dan output energi. Tidak seperti kebanyakan bintang dan entitas kosmik lainnya

karena Black &ole tak terlihat dengan mata.

B( S"+ara) Lu%a$ Hi#a

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke- oleh ohn

)ichell dan +ierre imon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom erman

bernama /arl ch*ar0schild pada tahun 12, dengan berdasar pada teori relativitas

umum dari 3lbert instein, dan semakin dipopulerkan oleh tephen 5illiam &a*king.

3dalah ohn 3rchibald 5heeler pada tahun 126 yang memberikan nama 7Lubang

&itam8 sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para

penulis fiksi ilmiah. /ita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa

mendeteksi materi yang tertarik " tersedot ke arahnya. 9engan cara inilah, para

astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa le*at


2/6

observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan

lubang hitam. Lubang &itam tercipta ketika suatu obyek tidak dapat bertahan dari

kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak obyek 'termasuk matahari dan bumi( tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Tekanan gravitasi pada matahari dan

bumi tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang

sifatnya mela*an tekanan gravitasi. Tetapi sebaliknya untuk obyek yang bermassa

sangat besar, tekanan gravitasi-lah yang menang.

C( T"r%"#uk-a Lu%a$ Hi#a

3sal dari lubang hitam supermasif masih menjadi lapangan terbuka penelitian.

+ara astrofisika*an setuju bah*a lubang hitam berada di tempat di pusat sebuah

galaksi, yang dapat tumbuh dalam akresi materi dan bergabung dengan lubang hitam

lainnya. :amun, beberapa hipotesis menjelaskan mekanisme pembentukan dan massasumber atau ;benih; lubang hitam berasal dari sisa ledakan dari bintang masif dan

tumbuh dalam akresi materi. )odel lain melibatkan a*an gas besar pada periode

sebelum bintang-bintang pertama terbentuk dan runtuh menjadi ;bintang


3/6

#. )iniature Black &ole

eperti namanya, Lubang hitam ini menurut pendapat ilmuan berukuran lebihkecil dari tipe tellar. )eski tipe ini sampai sekarang belum pernah diketemukan,

?lmuan berpendapat bah*a Lubang &itam tipe ini ada di alam semesta dan

terbentuk tak lama setelah alam semesta terbentuk 'Big Bang(.

E( K"&".a#a .u#ara Lu%a$ Hi#aBlack &ole adalah benda yang menjadi misteri di kalangan astronom dan

ilmu*an lain. Akurannya sangat besar sekali, berada di tengah galaksi, cahaya tidak

akan keluar karena tertarik gravitasi. /arena bentuknya yang besar dan nyaris tidak

terlihat, akan sulit menentukan apakah black hole sebenarnya berputar dan seberapa

cepat. ?ntinya, putaran di lubang hitam di tengah galaksi ada batasnya. adi tidak

berputar sampai tanpa %a#as k"&".a#a( alah satu yang diteliti dari jantung galaksi

:%$ #2, putaran lubang hitam disana mencapai 4C dari kecepatan cahaya. 9an batas tersebut sudah mencapai ambang batas kecepatan kosmik, tidak akan berputar

lebih cepat lagi. Tapi ukuran black hole yang besar akan membentuk putaran sangat

cepat. $ontoh inti galaksi )ilky 5ay memiliki putaran .! x perdetik 'berdasarkan

teori(. Dang memplublikasikan berita diatas sampai menyebutkan. +enemuan di dunia

astronomi terkadang membuat gila pembacanya. 5alau astronomi menceritakan apa

adanya.

F( Ri0a-a# Hidu. Lu%a$ Hi#aLubang &itam tercipta ketika suatu obyek tidak dapat bertahan dari kekuatan

tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak obyek 'termasuk matahari dan bumi( tidak

akan pernah menjadi lubang hitam. Tekanan gravitasi pada matahari dan bumi tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya

mela*an tekanan gravitasi. Tetapi sebaliknya untuk obyek yang bermassa sangat

besar, tekanan gravitasi yang unggul.

)enurut teori evolusi bintang 'lahir, berkembang dan matinya bintang(, eyang

kakung dari lubang hitam adalah sebuah bintang biru. Bintang biru merupakan julukan

bagi deret kelompok bintang yang massanya lebih besar dari ,4 kali massa matahari.

9isebutkan para ahli fisika kosmis, ketika pembakaran hidrogen di bintang biru mulai

berakhir 'kira-kira memakan *aktu ! juta tahun(, ia akan berkontraksi dan memuai

menjadi bintang maha raksasa biru. elanjutnya, ia akan mendingin menjadi bintang

maha raksasa merah. 9alam fase inilah, akibat tarikan gravitasinya sendiri, bintang

maha raksasa merah mengalami keruntuhan gravitasi menghasilkan ledakan dahsyat

atau biasa disebut sebagai upernova.

upernova 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 +ulsar atau bintang denyut( terjadi bila

massa bintang runtuh lebih besar dari ,4 kali, tapi lebih kecil dari tiga kali massa

matahari. ementara lubang hitam mempunyai massa bintang runtuh lebih dari tiga

kali massa matahari. )ateri 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.


4/6

)assa dari lubang hitam terus bertambah dengan cara menangkap semua materi

didekatnya. emua materi tidak bisa lari dari jeratan lubang hitam jika melintas terlalu

dekat. adi obyek yang tidak bisa menjaga jarak yang aman dari lubang hitam akantersedot. Berlainan dengan reputasi yang disandangnya saat ini yang menyatakan

bah*a lubang hitam dapat menyedot apa saja disekitarnya, lubang hitam tidak dapat

menyedot material yang jaraknya sangat jauh dari dirinya. 9ia hanya bisa menarik

materi yang le*at sangat dekat dengannya. Lubang hitam juga dapat bertambah

massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam yang lain sehingga menjadi

satu lubang hitam yang lebih besar

9i dalam kaidah fisika, besaran gaya gravitasi berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak atau dirumuskan E F "r=. 9ari formula inilah kita bisa memahami

mengapa lubang hitam mempunyai gaya gravitasi yang maha dahsyat. 9engan nilai r

yang makin kecil atau mendekati nol, gaya gravitasi akan menjadi tak hingga besarnya.

+ara ilmu*an menghitung, seandainya bumi kita ini akan menjadi lubang hitam,

agar gravitasinya mampu mencegah cahaya keluar, maka bumi harus dimampatkan

menjadi bola berjari-jari cm

G( M"*a&ak Lu%a$ Hi#a

/esempatan yang paling baik untuk mendeteksinya, diakui para ahli, adalah bila

ia merupakan bintang ganda 'dua bintang yang berevolusi dan saling mengelilingi(.

Lubang hitam akan menyedot semua materi dan gas-gas hasil ledakan termonuklir

bintang di sekitarnya. 9ari gesekan internal, gas-gas yang tersedot itu akan menjadi

sangat panas 'hingga = juta derajat( dan memancarkan sinar-G. 9ari sinar-G inilah

para ahli memulai langkah untuk menjejak lubang hitam.

+ada = 9esember 16!, 3 meluncurkan satelit astronomi kecil 'mall

3stronomical atellite H3( pendeteksi sinar-G di kosmis bernama Ahuru dari lepas

pantai /enya. 9ari hasil pengamatannya didapatkan bah*a sebuah bintang maha

raksasa biru, yakni &9==22 yang terletak dalam konstelasi $ygnus '.!!! tahun

cahaya dari bumi( mempunyai pasangan bintang $ygnus G-, yang tidak dapat

dideteksi secara langsung.

$ygnus G- menampakkan orbitnya berupa gas-gas hasil ledakan termonuklir

&9==22 yang bergerak membentuk sebuah cakram. $ygnus G- diperhitungkan

berukuran lebih kecil dari Bumi, tapi memiliki massa enam kali lebih besar dari massa

matahari. Bintang redup ini telah diyakini para ilmu*an sebagai lubang hitam. elain

$ygnus G-, Ahuru juga mendapatkan sumber sinar-G kosmis, yakni $ygnus G-#

dalam konstelasi $entaurus dan Lupus G- dalam konstelasi bintang Lupus. 9ua yang

disebut terakhir belum dipastikan sebagai lubang hitam, termasuk ##1 sumber sinar-G

lainnya yang dideteksi selama =, tahun masa operasi Ahuru.


5/6

ksplorasi sumber sinar-G di kosmis masih dilanjutkan oleh satelit &3I '&igh

nergy 3stronomical Ibservatory( atau instein Ibservatory tahun 16. atelit ini

menemukan bintang ganda yang lain dalam konstelasi $ircinus, yakni $ircinus G-serta J2 corpii dan %G##1-4 dalam konstelasi bintang corpius.

Tahun 111, dengan biaya =, milyar dollar, 3 masih meluncurkan teleskop

$handra, guna menyingkap misteri lubang hitam. The $handra G-ray Ibservatory

sepanjang 4 kaki milik :33 ini telah berhasil membuat ratusan gambar resolusi

tinggi dan menangkap adanya lompatan-lompatan sinar-G dari pusat galaksi Bima

akti berjarak =4.!!! tahun cahaya dari Bumi. )encengangkan, karena bila memang

benar demikian 'lompatan sinar-G itu( menunjukkan adanya sebuah lubang hitam di

jantung Bima akti, maka teori 3lbert instein kembali benar. ?a menyatakan, bah*a

di jantung setiap galaksi terdapat lubang hitam.

etelah hampir selama #! tahun berkeyakinan bah*a lubang hitam 'black hole(

menelan dan menghancurkan segala sesuatu yang terperangkap di dalamnya,

fisika*an antariksa tephen &a*king berubah pikiran. &a*king mengaku telah salah

meletakkan argumen kunci tentang perilaku lubang hitam itu.

&ukum-hukum fisika kuantum menyatakan, informasi-informasi itu tidak

mungkin hilang sepenuhnya. &a*king dan teman-temannya berpendapat medan

gravitasi ekstrem dari lubang hitam dapat menjadi pengecualian dari hukum- hukum

itu. Kadius sebuah lubang hitam 'Ks( =)%"v=. 9i mana ) adalah massa lubang

hitam, % adalah konstanta %ravitasi, dan v adalah kecepatan yang dibutuhkan suatu

objek untuk menghindar dari gaya tarik gravitasi. Antuk kasus lubang hitam v adalah c

atau kecepatan cahaya.

9alam konferensi internasional tentang Kelativitas Amum dan %ravitasi ke-6,

uli =!!4, &a*king mengumumkan apa yang ia percayai keliru. )enurut dia,

informasi yang ditelan lubang hitam mungkin bisa ditelusuri kembali dalam bentuk

yang membingungkan. ?ni memungkinkan penyatuan teori gravitasi dan mekanika

kuantum.

?nformasi-informasi yang ada dalam lubang hitam itu ternyata memungkinkanuntuk melepaskan diri. Temuan barunya itu bahkan dapat membantu memecahkan

paradoks informasi di lubang hitam yang selama ini menjadi teka-teki besar dalam

fisika modern. Maya telah memikirkan tentang permasalahan ini selama #! tahun

terakhir, dan saya kira kini saya telah memiliki ja*abannyaN kata &a*king.

)enurutnya, sebuah lubang hitam hanya muncul untuk membentuk diri tetapi

belakangan membuka diri dan melepaskan informasi tentang apa yang telah terjatuh

ke dalamnya. adi kita dapat memastikan tentang masa lalu dan memprediksikan yang

akan datang.


6/6

H( Massa da 1o*u" Lu%a$ Hi#a

Black &ole tetaplah materi yg tersusun dari partikel-partikel, jadi tentu sajamemilki massa juga volume. :ilai perbandingan )assa Black &ole"Jolume

Black&ole sangatlah besar dibandingkan perbandingan )assa benda lain"Jolume

benda lain tersebut. 9an karena perbandingan massa"volume yg besar itulah

;Black&ole tersebut menjadi Black&ole; yg dapat menarik apapun apabila sesuatu itu

berada di ;ruang lingkupnya;. +ersamaan yg menyatakan semua Black &ole adalah >

r =2Gm

c2

dimana>

r jari= maksimal ' m (,

% /onstanta %ravitasi ' 2.26#!! O ! - m#"kg.s= (

m massa benda ' /g (

c kecepatan cahaya di vakum ' # x ! m"s (

9ari persamaan tersebut menjelaskan bah*a suatu benda harus tetap memiliki

massa dan volume supaya bisa menjadi Black&ole, atau dgn kata lain Black &ole itu

memiliki massa dan volume. 9an untuk menghitung nilai percepatan gravitasinya

menggunakan persamaan >

Fg=Gm

1.m

2

r2

kemudian, persamaanmassa

g= Fg¿ hole ¿

emakin kecil massa lubang hitam, semakin tinggi temperaturnya dan semakin

cepat lubang hitam itu menguap. ika massanya lebih dari ! 1 ton maka *aktu yang

diperlukan untuk menguap lebih lama daripada umur bintang tertua. Kadius

ch*a0schild yang sesuai dengan massa ini kira-kira sama dengan diameter inti atom.

Lubang hitam pada pusat galaksi jauh lebih masif 'massive( dan akan menarik semua

materi di sekitarnya yang memancarkan radiasi energi tinggi ketika materi itu bergerak

menuju horison kejadian.

Documents

Blackhole, Si Pemakan Benda Angkasa