Black Hole atau Lubang Hitam

Asalamualaikum,
Hallo calon-calon ilmuan muda Indonesia yang kelak akan memajukan peradaban Indonesia. Baiklah dipagi hari ini saya akan menulis sebuah tulisan yang ambisius yaitu tentang Black Hole atau lubang hitam. Apa pula benda ini…? Kue kah…? Atau apapun yang bisa dimakan..? Hahaha. Tidak ada sangkut sama kue brooo/sist. Ini adalah masalah hukum fisika tentang gravitasi yang amat teramat kuat oleh karena massanya yang kelewat besar.

Langsung saja, to the point!

Apa sih black hole itu…?

Lubang hitam adalah bagian dari ruang waktu yang merupakan gravitasi paling kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur. Teori Relativitas Umum memprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah Lubang Hitam yang berada di Ruang Waktu. Di sekitar Lubang Hitam ada permukaan yang di sebut Event Horizon. Lubang ini disebut “hitam” karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya. Secara teoretis, lubang hitam dapat memiliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati. Teori Medan Kuantum dalam ruang-waktu melengkung memprediksi bahwa Event Horizon memancarkan radiasi disekitarnya dengan suhu yang terbatas. Suhu ini berbanding terbalik dengan massa Lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati Lubang hitam bermassa bintang atau lebih.

Lubang hitam sebenarnya bukanlah sebuah lubang seperti yang disebutkan tapi lebih kesebuah bola pejal dengan tingkat kerapatan atom yang luar biasa padat. Karena tingkat kerapatan inilah yang membuat massanya luar biasa besar dibandingkan dengan benda-benda seukuran matahari, dan massanya pun jauh lebih besar dari pada massa matahari. kemudian massa yang sangat besar ini membuat medan gravitasinya sangat besar. keberadaan lubang hitam sendiri dipercaya salah satunya bersemayam di pusat galaksi Bima Sakti dimana rumah kita (bumi) berada. Tapi kita tidak akan tersedot oleh gravitasi Balck Hole pusat galaksi kita dikarenakan jaraknya bumi yang sangat jauh dari pusat galaksi Milky Way.

General Relativity

Gambar 1. Relativitas Umum

Dalam gambar diatas dijelaskan bahwa ruang dan waktu melengkung didekat benda bermassa yang besar seperti bumi. Semakin besar massa bendanya semakin melengkung ruang dan waktu didekatnya, hal ini adalah akibat dari gaya gravitasi benda tersebut. Sebagai perbandingan yaitu saya ambil contoh Matahari, Bintang Neutron, dan Black Hole sendiri.

r

Gambar 2. Perbandingan Kelengkungan Ruang dan Waktu Disekitar Benda Bermassa Besar.

Sejarah Lubang Hitang

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh Jhon 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 Wiliam Hawking. Istilah lubang hitam mulai populer ketika Jhon Archibald Wheeler menggunakannya pada ceramah-ceramahnya pada tahun 1967. Walaupun ia dianggap luas sebagai pencetus pertama istilah ini, namun ia selalu menampik dengan pernyataan bahwa ia bukanlah penemu istilah ini.

Capture4.PNG

Gambar 3. Sebuah Black Hole

Gambar 3 diatas Memperlihatkan sebuah simulasi dari lubang hitam di depan Awan Magellan Besar. Catatan efek lensa gravitasi, yang menghasilkan dua celah diperbesar tetapi sangat terdistorsi dilihat dari atas Awan. Di bagian atas, Cakram Galaksi Bima Sakti muncul terdistorsi menjadi busur.

Asal Muasal dari Terbentuknya Lubang Hitam

Pada mulanya, bintang terbentuk dengan kondisi dimana tingkat radiasi dan gravitasinya seimbang. Saat bintang kehabisan bahan bakar untuk melakukan fusi, tingkat radiasi keluar semakin melemah dibanding dengan gaya gravitasi ke dalam. Darisana, maka bintangnya kolaps, dan kemudian mengalami ledakan hipernova. Dalam ledakan ini, ada dua kemungkinan hasilnya. Salah satu diantaranya adalah lubang hitam.

Para ilmuan berpikir bahwa lubang hitam terkecil terbentuk ketika alam semesta ini dimulai, dan juga lubang hitam supermasif terbentuk pada saat sama dengan terbentuknya galaksi-galaksi di alam semesta.

siklus kehidupan bintang

Gambar 4. Siklus Hidup dari Sebuah Bintang

Syarat sebuah bintang agar bisa berevolusi menjadi lubang hitam adalah ia setidaknya harus memiliki massa 10 kali lebih besar dari massa matahari. Dari hal ini dapat kita ketahui bahwa bintang yang dapat menjelma menjadi lubang hitam (black Hole) haruslah sebuah bintang Maharaksasa atau luar biasa besar. Pada akhir dari kehidupannya bintang maharaksasa ini akan meledak dengan sangat dahsyat sehingga jauh lebih dahsyat dari ledakan bintang raksasa yang kemudian ledakan bintang maharaksasa ini disebut sebagai Hipernova.

Seluruh komposisi perut bintang maharaksasa ini akan berhamburan pada saat terjadi ledakan Hipernova. Tidak menyisakan apapun dari hasil ledakan bintang yang mencapai orbit Mars ini, namun intinya tetap ada. Yang menjadi sisa berupa materi apapun yang masuk dalam radius Schwarzchild. Sisa ini akan teremas atau mapat begitu kuat sehingga tidak berubah menjadi bintang Neutron. Sisa ini begitu gelap, mati, tanpa cahaya, medan gravitasi amat teramat kuat, inilah yang kita sebut sebagai lubang hitam.

Sifat dan Struktur dari Lubang Hitam

1

Gambar 5. Struktur dari sebuah Lubang Hitam

Pada setiap benda pasti mempunya sifat-sifat dan struktur masing-masing, begitu pun dengan sebuah Black Hole. Lalu bagaimana struktur black Hole itu…? Pada gambar 4 diatas diperlihatkan bahwa Black Hole juga memiliki pusat atau inti yaitu Singularitas, kemudian ada Event Horison yang merupakan cakrawala peristiwa dan apabila memasuki disekitar lokasi jangkauan Event Horison ini cahayapun tidak dapat lolos darinya. Selanjutnya ada jari-jari atau Radius yang disebut sebagai radius Schwarzschild.

Klasifikasi Black Hole

2

Gambar 6. Klasifikasi dari sebuah Lubang Hitam

Pengklasifikasian Black Hole didasarkan pada besar  perbandingan massanya terhadap matahari, jadi massa Matahari digunakan sebagai perbandingan untuk menentukan berapa massa dari sebuah Black Hole yang sangat besar. Sedangkan untuk Mikro Black Hole atau Black Hole dengan massa yang lebih kecil perbandingannya adalah massa bulan. Black Hole dengan massa paling besar adalah Supermassive Black Hole yaitu dengan massa mendekati 100 ribu-10 milyar massa Matahari yang memiliki ukuran mendekati 0.001-400 AU (Astronomical Unit). Kemudian balck Hole dengan massa menengah disebut sebagai Intermediate-mass Black hole dengan massa mendekati 1.000 massa matahari dengan ukuran mendekati 1.000 km. Kemudian ada Stellar Black Hole dengan massa mendekati 10 kali massa matahri dengan ukuran hingga mendekati 0,1 mm.

Black Hole juga dapat mengalami pertumbuhan menjadi lebih besar massanya yaitu dengan bergabungnya 2 buah Black Hole akibat dari tabrakan sesama Black Hole. Kejadian ini dapat menimbulkan sebuah gelombang gravitasi yang di prediksi oleh fisikawan jenius Albert Einstein dan kemudian dibuktikan oleh Arthur Eddington melalui pembelokan cahaya oleh benda bermassa besar, pada saat itu di uji teori ini melalui pembelokan cahaya pada saat terjadi gerhana Matahari total.

Nahh, selesai sudah tulisan saya. Ini adalah tulisan saya kesekian kalinya. Kalau sekiranya ada yang salah saya mohon maaf karena saya juga masih belajar, dan apabila ada kritik dan saran mohon sampaikan saya akan senang sekali menerimanya.
Sekian dan semoga bermanfaat.

Refrensi:
https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
https://id.wikipedia.org/wiki/Lubang_hitam
http://www.infoastronomy.org/2016/11/syarat-agar-bintang-menjadi-lubang-hitam.html
https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html

Iklan

Satu pemikiran pada “Black Hole atau Lubang Hitam

  1. Ping balik: Bagaimana Teori Medan Kuantum menjelaskan Sebuah Lubang Hitam 3 Dimensi | Mari Belajar dan Berbagi

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s