Ternyata “lubang hitam” ganda yang saling dipercepat juga holografik (Narasumber: Haryanto M. Siahaan, Ph.D.)

Dalam teori Einstein vakum, dimana seluruh ruang-waktu hanya berisi massa, salah satu solusi eksak persamaan medan Einstein yang bersifat stasioner dan bersimetri aksial dikenal dengan nama solusi Plebanski-Demianski. Salah satu kasus khusus dari solusi menggambarkan ruang-waktu di luar dua buah massa yang berotasi dan bergerak dipercepat saling menjauhi satu dengan yang lain. Kartun yang cukup dapat merepresentasikan keadaan fisis ini adalah sebagai berikut:

dimana bola abu-abu adalah massa (dapat berupa singularitas raung-waktu), panah hitam menunjukkan arah massa dipercepat, dan garis putus-putus merupakan lintasan yang (telah) dilewati kedua massa, dan panah merah merujuk kepada arah rotasi kedua massa. Seandainya sistem ini hanya berisi satu massa dan tidak ada percepatan, maka menjadi solusi yang dikenal dengan sebutan Kerr.

Salah satu penemuan menarik terkait lubang hitam Kerr adalah hubungan “holografik” antara beberapa aspek fisis lubang hitam Kerr dengan teori medan konformal dua dimensi. Kata holografik disini menggambarkan relasi antara dua teori yang berbeda jumlah dimensinya yang dapat menjelaskan sebuah objek yang sama, analog dengan terminologi hologram. Di satu sisi, teori gravitasi yang menjelaskan lubang hitam Kerr memiliki 4 dimensi (3 spasial dan 1 temporal), sementara di sisi lain teori medan konformal memiliki 2 dimensi (1 spasial dan 1 temporal) untuk menjelaskan lubang hitam yang sama. Holografi ini sering disebut sebagai korespondensi Kerr/CFT.

Dalam makalah penulis “Hidden conformal symmetry for the accelerating Kerr black holes” yang terbit di jurnal internasional Classical and Quantum Gravity tanggal 28 Juni 2018 yang lalu, ditunjukkan bahwa holografi sejenis juga berlaku untuk dua lubang hitam berputar dan saling dipercepat satu dengan yang lain, asal percepatan keduanya tidak terlalu besar. Penemuan ini menunjukkan bahwa korespondensi berlaku cukup umum, tidak sebatas untuk lubang hitam tunggal berputar saja.

Pembaca yang tertarik aspek teknis dan rujukan literatur artikel ini dapat merujuk ke:
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/aacc54/meta

atau preprintnya di:

https://arxiv.org/abs/1805.07789

Nara sumber:

Haryanto M. Siahaan, Ph.D., Dosen program Studi Fisika UNPAR

Saat ini penulis tetap aktif melanjutkan penelitiannya dalam bidang gravitasi, khususnya aspek matematis dan fisis dari lubang hitam. Kawula muda yang merasa dirinya cemerlang dan suka tantangan diundang untuk bekerja bersama penulis.