BLACK HOLE : APAKAH GERANGAN?

BLACK HOLE : APAKAH GERANGAN?

Oleh: Muhammad Iir (KMNU Undip)

10 April 2019 adalah hari yang bersejarah bagi para ahli astronomi. Pasalnya direktur EHT (Event Horizon Telescope) memperlihatkan foto Lubang Hitam (Black Hole) untuk pertama kalinya. Berita ini dengan cepat tersebar di berbagai linimasa media dan portal berita. Bahkan beberapa ilmuan juga tak ketinggalan bercuit tentang hal itu di Twitter. Terutama akun Twitter Event Horizon Telescope.

Black hole ini punya luas 40 miliar kilometer, atau 3 juta kali lebih besar dari Bumi dan lebih besar dari tata surya kita. Wow, gede banget kan guys. Sampai-sampai para peneliti menyebut black hole itu sebagai ‘monster’. Sementara Jarak lubang hitam itu 500 juta triliun kilometer dari Bumi. Foto Black Hole tersebut berhasil diambil oleh delapan teleskop berbeda yang tersebar di seluruh dunia. Jaringan delapan teleskop itu bernama Event Horizon Telescope (EHT).

Kayaknya menarik nih jika kita bicara soal Black Hole. Beberapa orang mungkin masih punya tanda tanya besar dalam benak. Apa sih black hole itu? Bagaimana ia bisa terbentuk? Oleh sebab itu, yuk kita telisik lebih dalam!

Mengapa bintang bisa bersinar?

Untuk memahami bagaimana asal-usul lubang hitam, pertama-tama kita perlu mengerti daur ulang hidup bintang. Bintang-bintang yang tersebar di alam semesta sebenarnya tersusun dari atom-atom hidrogen. Kita tahu bersama kalau hidrogen adalah atom yang paling sederhana. Inti atom hidrogen hanya terdiri satu proton dan dikelilingi satu elektron.

Pada kondisi normal, atom-atom tersebut akan saling menjauhi satu sama lain. Namun hal ini tidak berlaku jika berada dalam bintang. Suhu dan tekanan yang tinggi pada bintang akan memaksa atom-atom hidrogen bergerak dengan kecepatan yang sangat cepat hingga atom-atom saling bertabrakan satu sama lain. Akibatnya, proton dalam atom hidrogen menyatu dengan atom hidrogen lainnya secara permanen dan membentuk isotop deuterium. Lalu ia akan bertabrakan dengan atom hidrogen yang lain dan membentuk isotop helion.

Setelah itu, nukleus helion akan bertabrakan lagi dengan atom hidrogen dan membentuk atom helium yang memiliki massa yang lebih berat dari hidrogen. Proses inilah yang para ilmuwan sebut sebagai reaksi fusi nuklir. Selain menghasilkan elemen yang sangat berat, reaksi fusi juga menghasilkan energi yang sangat besar. Energi inilah yang membuat bintang bersinar dan memancarkan panas yang sangat tinggi. Sehingga bisa disimpulkan bahwa hidrogen bagi bintang adalah bahan bakarnya untuk tetap bersinar.

Radiasi yang dihasilkan dari reaksi fusi tersebut tidak hanya menyebabkan bintang bersinar loh. Namun juga menjaga kestabilan struktur bintang. Karena radiasi dari reaski fusi tersebut akan menghasilkan tekanan gas tinggi yang selalu berusaha keluar dari bintang dan mengimbangi gaya gravitasi yang dimiliki bintang tersebut. Alhasil, struktur bintang pun tetap terjaga.

Kalau masih bingung, bayangkan saja kalian punya sebuah balon. Pada balon, jika diperhatikan seksama, ada keseimbangan antara tekanan udara di dalam balon yang berusaha mengembangkan balon, dengan tegangan karet yang mencoba menyusutkan balon. Nah, jadi seperti itulah penjelasan sederhana bagaimana daur ulang sebuah bintang. Simak pembahasan selanjutnya ya , karena kita akan berbincang tentang Black Hole lagi lebih lanjut.

 

Asal Usul Black Hole

Teori lubang hitam pertama kali diajukan oleh John Mitchel dan Pierre-Simon Laplace pada abad 18 M. Lantas, teori ini dikembangkan oleh astronom Jerman, Karl Schwarszchild, dengan berlandaskan teori relativitas umum Albert Eistein. Kemudian hal ini semakin dipopulerkan oleh Stephen Hawking.

Sebelumnya kita telah mengerti bahwa bintang juga memiliki gravitasi yang memicu reaksi fusi. Reaksi ini akan menghasilkan energi yang sangat besar. Energi ini berbentuk radiasi nuklir dan elektromagnetik yang membuat bintang bersinar.

Reaksi fusi hidrogen tidak berhenti dengan hanya berubah menjadi helium. Tapi akan terus berlanjut, dari helium menjadi karbon, neon, oxygen, silikon, dan sampai akhirnya menjadi besi. Saat seluruh elemen berubah menjadi besi, maka reaksi fusi akan berhenti. Hal ini disebabkan bintang tak lagi punya energi untuk mengubah besi menjadi elemen yang lebih berat lagi.

Ketika jumlah besi dalam bintang mencapai jumlah kritis. Maka lama-kelamaan, reaksi fusi akan semakin berkurang, dan energi radiasi pun akan menurun. Akibatnya, keseimbangan antara gaya gravitasi dan radiasi akan rusak. Sehingga, tidak ada lagi gaya keluar yang mengimbangi gaya gravitasi. Hal ini menyebabkan bintang mengalami peristiwa “gravitational collapse”. Peristiwa ini menyebabkan struktur bintang akan runtuh dan terhisap ke arah inti bintang.

Dalam peristiwa gravitational collapse ini, ketika bintang memiliki massa sekitar satu setengah massa matahari maka dia tidak akan mampu menopang dirinya sendiri melawan gaya gravitasinya. Ukuran massa tersebut saat ini dipakai sebagai patokan yang dikenal sebagai batas Chandrasekhar.

Jika suatu bintang kurang dari batas Chandrasekhar, maka bintang itu bisa berhenti menyusut dan akhirnya menjadi bintang kerdil putih (whitedrawf). Selain itu untuk bintang yang berukuran satu atau dua kali massa matahari tapi jauh kebih kecil dari bintang kerdil, akan berubah menjadi bintang neutron.

 

Sementara untuk bintang yang berukuran jauh lebih besar dari batas Chandrasekhar, dalam beberapa kasus dia akan meledak dan melontarkan zat-zat strukturnya. Sedangkan material yang tersisa dari ledakan itu akan membentuk sebuah lubang hitam.

Nah, jadi begitulah proses bagaimana suatu lubang hitam bisa terbentuk. Bintang yang mati tidak berarti berubah menjadi lubang hitam. Adakalanya dia akan berubah menjadi bintang kerdil putih, atau bintang neutron.

Lantas, lubang hitam didefiniskan sebagai suatu objek bagian ruang dan waktu yang memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat. Di sekitar lubang hitam itu ada bagian yang disebut horizon peristiwa yang memancarkan radiasi di sekitarnya dengan suhu yang terbatas.

Objek ini disebut hitam karena menyerap segala hal yang berada di dekatnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya yang memiliki kecepatan paling tinggi sekalipun.

Ya begitulah penjelasan singkat tentang Black Hole. Beberapa fakta unik tentang Black Hole akan ada pada tulisan berikutnya. Stay on!!

 

Referensi:

  • A Brief History of Time, Professor Stephen Hawking
  • First Image of a Black Hole
  • What Happens Inside a Black Hole
  • Terbentuknya Black Hole

Sumber: https://saintif.com/lagi-ramai-tentang-black-hole-ulas-lebih-dalam-yuk/#.XNwXnY4zbIU

Sumber gambar: (Foto: Stardomspace)

You might also like
Comments
Loading...