Lubang Hitam (Bagian 1) : Akankah Dia Terlihat?

Bayangkan jika kita melemparkan batu. Apa yang terjadi dengan batu tersebut? Ia akan naik ke atas dan kemudian turun kembali. Sekarang bayangkan apa yang terjadi kalau kita melemparkan batu dengan lebih kencang. Batu itu akan makin tinggi bukan? Nah, bayangkan kalau kita melempar makin kencang lagi. Akan ada kecepatan tertentu sehingga batu tersebut tidak akan balik kembali. Sebuah roket “dilemparkan” dengan kecepatan yang sangat besar sehingga roket tidak akan kembali lagi ke bumi. Sekarang jika kita melemparkan batu di planet lain yang gaya tarik gravitasi nya lebih besar dibandingkan di bumi, maka ketinggian batu akan lebih rendah dibandingkan dengan jika kita melemparkan batu dengan kecepatan yang sama di bumi. Artinya kecepatan yang diperlukan batu di planet lain untuk tidak kembali lagi akan lebih besar. Misalkan kecepatan minimal batu di bumi untuk tidak kembali lagi adalah 11 km/s. Di Jupiter, kecepatan minimal batu untuk tidak kembali lagi adalah 60 km/s.

Bayangkan ada tempat dimana gaya gravitasinya sangat sangat kuat hingga jika batu yang bergerak dengan kecepatan cahaya, yakni 300.000 km/sekon tidak akan bisa keluar dari tempat ini. Tempat ini dinamakan lubang hitam atau black hole, karena bahkan cahaya pun tidak dapat keluar dari lubang hitam. Karena gravitasi pada lubang hitam sangat besar, teori yang paling tepat untuk menjelaskan tentang lubang hitam adalah teori relativitas umum Einstein. Menurut teori relativitas, pada sekitar lubang hitam terdapat sebuah daerah khusus yang bernama horison peristiwa (event horizon).  Seluruh benda yang berada lebih di dalam horizon peristiwa tidak dapat lagi keluar dari lubang hitam walaupun bergerak dengan kecepatan cahaya. Perlu diingat, bahwa kecepatan paling cepat yang mungkin menurut teori relativitas Einstein adalah kecepatan cahaya. Artinya tidak ada sebuah benda pun yang dapat keluar dari horizon peristiwa bahkan cahaya sekalipun.

Kalau tidak ada yang bisa keluar dari lubang hitam, bagaimana cara kita mendeteksinya ya?  Umumnya lubang hitam dapat dilihat dengan cara tidak langsung. Salah satu contohnya dalam kasus lubang hitam V404 Cygni. Dalam kasus ini, selain ada lubang hitam ada juga bintang biasa, seperti matahari, yang berada di dekat lubang hitam. Karena gravitasi yang sangat kuat dari lubang hitam, materi dari bintang akan tersedot oleh lubang hitam.  Materi yang ini akan termampatkan oleh gravitasi lubang hitam sehingga memancarkan cahaya sinar-X yang sangat kuat. Cahaya sinar-X inilah yang dapat dideteksi dari bumi sehingga secara tidak terlihat langsung kita dapat menduga adanya lubang hitam pada V404 Cygni.

Namun ada kabar bahwa sebentar lagi kita akan melihat gambar “langsung” pertama dari lubang hitam. Gambar ini diambil oleh Event Horizon Telescope (EHT) yang merupakan gabungan dari berbagai teleskop di belahan bumi. Menurut kabar ini, hari Rabu malam, 10 April 2019 nanti, tim EHT akan mengumumkan gambar yang berhasil mereka dapatkan. Ada dua kemungkinan gambar yang mereka dapatkan, yakni gambar dari lubang hitam supermasif Sagittarius A* yang berada di pusat galaksi Bima Sakti. Sagittarius A* adalah lubang hitam yang memiliki massa empat juta kali massa matahari! Kemungkinan gambar yang kedua adalah lubang hitam yang lebih besar lagi, di pusat galaksi Messier 87 yang berada 50 juta tahun cahaya dari kita. Jadi seperti apakah gambar “langsung” dari lubang hitam? Mirip tidak ya dengan Gargantua di film Interstellar? Kita tunggu jawabannya hari Rabu malam nanti.

Penulis: Reinard Primulando. Dosen Fisika UNPAR dengan keahlian fisika partikel.

Editor: Haryanto M. Siahaan. Dosen Fisika UNPAR dengan keahlian lubang hitam dan teori relativitas.