Oleh: E. Sungging Mumpuni* (Astronom)
Belum lama ini, kita dihebohkan dengan keberhasilan para ahli astronomi untuk pertama kalinya ‘memotret’ lubang hitam, yang membuktikan bahwa lubang hitam itu ternyata memang ada di alam semesta. Sebelum Kakak bercerita lebih jauh tentang keberadaan lubang hitam, tahukah Adik-adik apa lubang hitam itu?
Lubang hitam adalah sebuah obyek yang sangat masif di alam semesta, yang memiliki medan gravitasi sangat kuat sehingga cahaya pun tidak dapat terlepas darinya. Selama ini, keberadaan lubang hitam ‘dipercaya’ ada sebagai benda teoritis dari Teori Relativitas Umum.
Ada serangkaian hasil penelitian yang memperkuat dugaan bahwa lubang hitam itu memang ada, misalnya pergerakan bintang di arah pusat Galaksi Bima Sakti, dan pendeteksian adanya gelombang gravitasi dari pengamatan Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dari penggabungan dua lubang hitam yang berjarak 1,3 milyar tahun cahaya.
Akan tetapi, belum ada bukti langsung (berupa citra foto), yang menunjukkan bahwa lubang hitam itu benar-benar ada, karena memang sebegitu kuatnya gravitasi lubang hitam sehingga cahaya pun tidak dapat terlepas darinya.
Lalu, kalau tidak ada cahaya yang bisa lepas darinya, bagaimana lubang hitam bisa dipotret? Kira-Kira, seperti apa bentuknya lubang hitam?
Menurut Teori Relativitas Umum Albert Einstein, keberadaan lubang hitam bisa dideteksi melalui keberadaan wilayah yang disebut event horizon (yaitu batas ketika gravitasi sangat kuat, sehingga apapun yang melewati batas tersebut tidak akan bisa kembali). Dengan mengetahui keberadaan event horizon tersebut, kita bisa mendapatkan batas sejauh mana informasi dapat diperoleh, sehingga akhirnya kita dapat memperkirakan bentuk lubang hitam.
Upaya teoretis untuk menggambarkan lubang hitam pertama kali dilakukan oleh Dr. Jean-Pierre Luminet dari Perancis di tahun 1979, walaupun pada saat itu gambarnya sangat sederhana. Seiring dengan perkembangan teknologi, ilmuwan Kip Thorne menampilkan visualisasi yang lebih canggih dalam film Interstellar di tahun 2014. Dari situ dapat digambarkan seandainya memang lubang hitam dapat dipotret secara langsung.
Jika dapat ditentukan event horizon dari sebuah lubang hitam, maka kemudian perlu dilakukan pengamatan yang cermat untuk membuktikan bahwa seperti itulah gambaran lubang hitam. Kenyataannya di alam, memotret keberadaan lubang hitam bukanlah perkara mudah.
Sebagai contoh, keberadaan lubang hitam di pusat Galaksi Bima Sakti, yang massanya mencapai 4 juta kali massa Matahari, sejauh sekitar 25 ribu tahun cahaya, tapi ukurannya hanyalah seukuran radius dari Matahari sampai Merkurius. Belum lagi memotret pada arah pusat galaksi Bima Sakti yang ramai dengan adanya bintang, planet, gas, dan debu.
Karena itu, para ahli astronom perlu mencari kandidat lubang hitam lain yang lebih memungkinkan untuk diamati, misalnya Galaksi M87, di arah gugus Galaxi Virgo, berjarak 55 juta tahun cahaya dari Bumi, dan bermassa 6,5 juta massa Matahari. Itupun kenyataannya merupakan sebuah noktah kecil di langit, sehingga untuk bisa mengamatinya, dibutuhkan sebuah teleskop yang berukuran sangat besar.
Nah, pada bagian kedua nanti, Kakak akan menjelaskan bagaimana akhirnya para astronom dapat memperoleh citra lubang hitam di Galaksi M87.
Sumber gambar: https://i.4pcdn.org/
*E. Sungging Mumpuni meraih gelar doktor dalam bidang Astronomi dari Institut Teknologi Bandung pada tahun 2015. Ia bekerja sebagai peneliti di LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) dan tercatat sebagai anggota Himpunan Fisika Indonesia, khususnya dalam bidang Astronomi dan Sains Antariksa.
