Wilayah ruangwaktu dengan gravitasi yang begitu kuat sehingga cahaya tidak dapat lepas
Lubang hitam
Lubang hitam adalah objek yang sangat padat yang terbentuk ketika bintang-bintang masif runtuh atau ketika materi dikompresi menjadi suatu wilayah yang gravitasinya membentuk kembali ruang-waktu dan memerangkap segala sesuatu melewati cakrawala peristiwa.
Apa itu lubang hitam
Lubang hitam bukanlah lubang dalam pengertian biasa. Ini adalah wilayah ruangwaktu di mana gravitasi menjadi begitu kuat sehingga, melewati batas yang disebut cakrawala peristiwa, tidak ada apa pun yang bisa keluar, bahkan cahaya sekalipun. Hal ini tidak membuat lubang hitam tidak terlihat dalam praktiknya. Dampaknya dapat disimpulkan dari pergerakan bintang di dekatnya, gas panas, dan cahaya yang dibelokkan dan diberi energi oleh lingkungan sekitar.
Bagaimana mereka terbentuk
Banyak lubang hitam terbentuk ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar dan intinya runtuh karena gravitasinya sendiri. Jika sisa inti cukup berat, tidak ada kekuatan yang dapat menghentikan keruntuhan. Lubang hitam lainnya mungkin tumbuh dengan bergabung dengan lubang hitam yang lebih kecil atau dengan memakan gas, debu, dan bintang di wilayah padat seperti pusat galaksi.
Cakrawala peristiwa dan singularitas
Cakrawala peristiwa menandai point of no return. Ini adalah batas geometris, bukan permukaan fisik, tetapi melintasinya akan mengubah kemungkinan jalur melalui ruangwaktu. Jauh di dalam model yang paling sederhana, materi dikompresi menuju singularitas, suatu tempat di mana fisika saat ini berhenti memberikan deskripsi yang dapat diandalkan. Hal ini tidak berarti bahwa singularitas telah dipahami sepenuhnya; itu berarti teori kita tidak lengkap pada kepadatan ekstrim.
Apa yang bisa kita amati
Para astronom mendeteksi lubang hitam melalui bukti tidak langsung. Materi yang jatuh ke dalam dapat memanas dan bersinar dalam sinar-X. Bintang yang mengorbit pada pendampingnya yang tak kasat mata dapat mengungkap massa yang tersembunyi. Gelombang gravitasi bisa menandai bergabungnya dua lubang hitam. Pada tahun 2019, Event Horizon Telescope menghasilkan gambar pertama bayangan lubang hitam di galaksi M87, memberikan gambaran langsung ke wilayah sekitar cakrawala.
Waktu, cahaya, dan gravitasi
Lubang hitam adalah salah satu konsekuensi paling jelas dari relativitas umum Einstein. Di dekatnya, waktu berjalan berbeda-beda bergantung pada posisinya, cahaya membelok dengan kuat, dan ruangwaktu itu sendiri cukup melengkung untuk mendominasi pergerakan. Hal ini menjadikannya laboratorium yang berguna untuk menguji gravitasi dalam kondisi yang tidak dapat diciptakan kembali di Bumi.
Mengapa hal itu penting
Lubang hitam membentuk galaksi, mempengaruhi pembentukan bintang, dan menggerakkan beberapa peristiwa paling terang di alam semesta ketika mereka memakan materi di dekatnya. Mereka juga memaksa fisikawan untuk menghadapi batasan antara relativitas umum dan teori kuantum. Pertanyaan tentang apa yang terjadi pada informasi, materi, dan entropi di dekat lubang hitam masih menjadi pertanyaan terdalam dalam fisika modern.