Black Hole (PDF)

Document Sample
Black Hole (PDF) Powered By Docstoc
					                            BLACK HOLE

      Dari namanya saja, orang sudah dibuat penasaran. Indah, berkarakter,

misterius dan inspiratif, tentu saja kontroversial. Indah karena keserasian atas

paduan kata-katanya. Karakternya sangat kuat. Sekuat kemampuannya untuk

menyedot partikel sebesar apa pun yang berani melewatinya. Bahkan planet bundar

yang kita huni ini pun bisa dibuat luluh lantak sebelum akhirnya serpihannya hilang

ditelan obyek super raksasa ini.

      Misterius karena menimbulkan banyak tafsir atasnya. Dan inspiratif karena

jejaknya yang menimbulkan imajinasi di luar batas. Tak terbayang apa saja yang

berada di dalamnya? Entah berapa ribu planet sudah dilumatnya? Dan apa misi

keberadaannya?

      Dan kontroversial karena keberadaan materi ini yang sangat jauh, sehingga

kita di bumi ini baru bisa menerka. Dan dalam penerkaan ini tentu multitafsir sangat

memungkinkan. Sehingga masih sangat mungkin apa yang diduga para ilmuwan

selama ini tentang materi ini bisa meleset.

      Secara harfiah, nama Lubang Hitam berarti “hilang dari pandangan”.

Jangankah bisa dipandang, cahaya pun tak akan mampu kembali lagi jika sudah

melewatinya. Memahami keberadaannya ibarat menebak cat tembok di sebuah

ruang gelap. Tembok memang masih bisa teraba, namun warna apa saja yang

tergores masih tetap misteri.

      Awalnya lebih dikenal dengan istilah “Completely Gravitational Collapsed

Stars” atau bintang yang runtuh seluruh gravitasnya. Karena dianggap essensi dari


                    www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 1
obyek yang diwakilinya belum tercermin secara matang dan kurang popular, maka

istilah “Lubang Hitam” mulai dikenalkan.

      Istilah Black Hole sendiri muncul pada tahun 1969 saat pertemuan fisika

ruang angkasa di New York. Pencetusnya adalah John Archibald Wheeler dari New

Jersey, AS. Tahun 2008 lalu, beliau meninggalkan dunia ini di usia 96 tahun. Konon

kawan dekat Einstein ini adalah satu dari sekian ilmuwan yang terlibat dalam proyek

Manhattan. Proyek ini yang telah membuat bom atom pertama dan digunakan pada

Perang Dunia II. Dan hingga kini, nama Lubang Hitam mulai mendapat respon dari

masyarakat dunia karena dianggap sesuai dengan karakter wujudnya. Tapi, siapakah

gerangan dirinya?



SIAPAKAH GERANGAN DIRINYA?

      Lubang Hitam tercipta ketika suatu obyek tidak mampu bertahan dari tekanan

gaya gravitasinya sendiri. Akibatnya obyek tersebut akan menyusut secara ekstrim

dengan mengambil bentuk sekecil mungkin serta tetap mempertahankan massanya.

      Konon, obyek ini berawal dari hasil konstraksi sederetan kelompok bintang

yang massanya lebih besar 1,4 kali massa matahari. Selama ini banyak yang

mengatakannya sebagai Bintang Biru. Pasca lelah melakukan kontraksi, bintang biru

memasuki fase pendinginan yang akhirnya menjelma menjadi Bintang Merah.

      Fase selanjutnya adalah terjadinya keruntuhan gravitasi dikarenakan tarikan

gravitasinya sendiri dan berakhir dengan ledakan dasyat (supernova). Ledakan ini

mampu menghasilkan kilatan cahaya hingga milyaran kali cahaya bintang biasa.

Hasil dari supernova, lahirlah dua bintang, yakni Bintang Neutron dan Lubang Hitam.




                    www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 2
       Bintang Netron atau Pulsar atau Bintang Denyut akan terjadi jika massa

bintang yang runtuh antara 1,4 hingga 3 kali massa matahari. Sedangkan lubang

hitam yang terbentuk bisa berupa “Schwarztschild” atau “Kerr”. Schwarztschild

adalah lubang hitam yang sederhana yang intinya tidak berputar. Sedangkan Lubang

hitam Kerr menjadi bentuk umum dari lubang hitam. Ia memiliki inti yang padat dan

mampat, dengan bagian terbuka dari lubang hitam ini yang disebut dengan event

horizon, Ergosfer dan batas statik.

       Logikanya begini, jika bumi ini dan seluruh yang ada di permukaan bumi

masuk ke dalam sebuah wadah kecil sebesar kelereng. Maka bisa dibayangkan,

betapa rapat (singularitas) dan pejal kelereng itu. Karena mampu memaksa planet

bundar ini agar masuk ke dalamnya. Dan saat anda menimbang massa kelereng itu,

hasilnya sama persis dengan massa bumi. Hanya saja, volumenya yang menyusut

menjadi super kecil.

       Dan untuk lubang hitam ini, obyek yang menyusut hingga sangat rapat

adalah sebuah bintang yang mati hingga energi dan massanya merapat hingga

ukuran yang luar biasa kecil. Obyek yang antara volume dan massanya ini sangat

tidak proporsional, akhirnya mengambil warna hitam sempurna sebagai wujud

entitasnya.

       Sebagaimana kita semua tahu, berdasarkan teori radiasi benda hitam, setiap

obyek yang memiliki warna hitam sempurna, maka kemampuannya dalam menyerap

sesempurna kemampuannya dalam memancarkan radiasi kalor. Sehingga semakin

hitam suatu obyek, maka semakin kuat obyek itu menyerap dan memancarkan

energi kalor.




                       www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 3
       Karena kesempurnaan hitamnya dan nilai kerapatan yang luar biasa itulah,

lantas lubang hitam memiliki kekuatan untuk menyedot benda-benda raksasa di

langit yang mendekatinya. Semakin banyak obyek yang tertarik masuk ke dalamnya,

maka semakin besar jangkauan lubang hitam dalam melakukan ekspansinya.

       Peningkatan kekuatan lubang hitam tidak berhenti begitu saja. Tatkala dua

atau lebih lubang hitam saling bertemu dan menyatu hingga menciptakan kolaborasi

yang semakin membuat kekuatan sedot lubang hitam menjadi luar biasa. Dan

proses ini akan terus berlangsung tanpa batas.

        Lantas, apakah nasib matahari kelak bisa menjelma menjadi Lubang Hitam?

Secara teori, kita bisa bernapas lega. Matahari dan benda angkasa lain yang

massanya lebih kecil, ternyata tidak berpeluang untuk menjadi lubang hitam.



MELACAK JEJAK SI HITAM

       Anda mungkin bertanya-tanya, “Bagaimana mungkin obyek yang tak terlihat

ini dan terletak nun jauh di kegelapan langit sana, bisa dideteksi jejaknya dari muka

bumi ini?”

       John Wheeler, sang penggagas istilah ini bisa membantu kita dengan ilustrasi

berikut :

                                                                        Bayangkan Anda berada di

                                                                        sebuah pesta dansa di mana

                                                                        para       pria      mengenakan

                                                                        tuksedo      hitam    sementara

                                                                        para wanita bergaun putih

                                                                        panjang.     Mereka    berdansa


                           www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 4
             Lukisan rekaan dari lubang hitam di depan galaksi Bima
            Sakti yang bermassa 10x massa matahari kita, dilihat dari
                       jarak 600 km. www.wikipedia.com
      sambil berangkulan, dan karena redupnya penerangan di dalam ruangan,

      Anda hanya dapat melihat para wanita dalam balutan busana putih mereka.

      Nah, wanita itu ibarat bintang kasat mata sementara sang pria sebagai

      lubang hitamnya. Meskipun Anda tidak melihat pasangan prianya, dari

      gerakan wanita tersebut Anda dapat merasa yakin bahwa ada sesuatu yang

      menahannya untuk tetap berada dalam "orbit dansa" (widy.rotib, 2007)



      Kemunculannya diawali suatu hipotesa yang menurut sang pelopornya,

terinspirasi dari teori gravitasi Newton. Sekitar tahun 1783, seorang pendeta

bernama John Mitchell menduga adanya suatu obyek yang berkekuatan sangat

besar hingga mampu menarik suatu obyek meskipun dalam keadaan bergerak

dengan kelajuan 11 km tiap sekonnya.

      Angka tersebut adalah kecepatan minimal suatu obyek yang jika obyek

tersebut mampu melampauinya maka kekuatan gravitasi tak akan mempengaruhi

eksistensi wujudnya. Sehingga jika suatu obyek dilempar tegak lurus dengan nilai

kelajuan tersebut maka obyek tersebut tak akan pernah kembali lagi ke bumi.

Alasannya, karena nilai kelajuannya telah mampu melepaskan diri dari tarikan

gravitasi bumi terhadapnya.

      Micthell menduga tingkah obyek tersebut mirip dengan sebuah bintang

dengan massa lebih dari 500 kali massa matahari, yang karena kekuatannya,

mampu menelan cahaya yang masuk ke dalamnya.

      Demi mendengar hipotesanya yang sangat berbau ilmiah tersebut, kalangan

ilmuwan mulai bereaksi. Seorang astronom Jerman, Karl Schwarzschild, pada tahun




                   www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 5
1916 mulai mengutak-utik kembali teori relativitas umum Einstein untuk sekadar

melakukan pendekatan atas teori lain.

      Stephen William Hawking (1942-…), seorang ahli fisika teoritis dan professor

di Universitas Cambrigde, Inggris, ikut ambil bagian dalam perdebatan tersebut

melalui sebuah buku best seller selama 237 minggu berturut-turut berjudul “A Brief

History of Time” (Riwayat Sang Kala). Teori-teorinya tentang teori kosmologi,

gravitasi kuantum dan lubang hitam telah membuktikan keahliannya dalam bidang

fisika kuantum.

                                        ******

     Rasa penasaran memaksa AS meluncurkan satelit astronomi kecil pendeteksi

sinar-X di kosmis bernama Uhuru. Melesat ke angkasa dari lepas pantai Kenya pada

12 Desember 1970. Pada jarak delapan ribu tahun cahaya dari Bumi, Uhuru

mendapatkan sinyal dan mendeteksi sebuah obyek yang diyakini sebuah bintang

raksasa biru (HDE226868) dan berpasangan dengan bintang Cygnus X-1. Bintang

Cygnus X-1 memiliki ukuran lebih kecil dari Bumi namun memiliki massa enam kali

massa matahari sehingga diyakini para peneliti sebagai Lubang Hitam. Keberhasilan

Uhuru segera disusul dengan penemuan Cygnus X-3 dan Lupus X-1 yang meski

masih ragu, namun memiliki kemiripan dengan Lubang Hitam. Satelit HEAO atau

Einstein Observatory segera mengambil alih pencarian ini setelah Uhuru pensiun di

tahun 1978. Tiga buah Lubang Hitam bisa dideteksi sebagai Circinus X-1, V861

Scorpii dan GX339-4 pada konstelasi bintang Circinus dan Scorpinus.

     Melalui NASA, proyek peluncuran teleskop The Chandra X-ray Observatory

diluncurkan pada tahun 1999 dengan misi sama, yakni menyingkap misteri Lubang

Hitam. Ratusan gambar resolusi tinggi menangkap adanya lompatan sinar-X dari


                    www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 6
pusat galaksi Bima Saksi yang berjarak 24 ribu tahun cahaya dari Bumi. Bukti ini

semakin membenarkan dugaan Einstein bahwa pusat dari setiap galaksi terdapat

Lubang Hitam. Kesimpulan ini diumumkan pada September 2001 oleh Frederick

Baganoff yang memimpin proyek penelitian ini.

     Kabar terbaru di awal April 2008 kemarin, para ilmuwan NASA bergerak lebih

berani dalam mengidentifikasikan Lubang Hitam yang bernama J1650. Berbekal

metode baru dalam memperkirakan ukuran lubang hitam, Shaposhnikov dan

rekannya di Goddard, Lev Titarchuk, menggunakan satelit Rossi X-ray Timing

Explorer. Sebuah lubang hitam berukuran kecil di temukan di dalam satu sistem

konstelasi Ara selatan, di Galaksi Bima Sakti kita sendiri. Hasil pengukuran mereka,

garis tengah lubang hitam sekitar 24 kilometer dengan massa 3,8 kali massa

Matahari.

     Sejauh ini lubang hitam yang terbesar dideteksi oleh para astronom AS adalah

Stellar. Berita yang dirilis pada tanggal 2 November 2007 ini menyebutkan obyek

berada di konstelasi Cassiopeia berjarak 1,8 juta tahun cahaya dari Bumi. Mereka

memperkirakan massa lubang hitam ini antara 24 hingga 33 kali massa Matahari.

     Astronom Jepang juga tak mau ketinggalan. Karena pertengan April 2008 ini,

tim astronom Jepang dengan menggunakan XMM Newton milik AS didukung satelit

sinar-X Suzaku dan ASCA milik Jepang serta Chandra X-ray milik NASA berhasil

menemukan sebuah lubang hitam bernama Sagitarius A (A*) di pusat galaksi

Bimasakti.

     Kabar terakhir yang bisa dihimpun penulis, bahwa Karl Gebhardt, seorang

ilmuwan asal University of Texas, Austin-AS, seperti dikutip dari All Voices, pada

Minggu, 16 Januari 2011, telah menemukan sebuah lubang hitam terbesar di alam


                    www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 7
raya   ini.   Diperkirakan   beratnya    6,8     miliar   kali   massa     matahari.   Dengan

memperbandingkan ukurannya tersebut, lubang hitam tersebut bisa dipastikan bisa

menelan bumi beserta seluruh isi tata surya ini.

       Lubang hitam tersebut terletak di M87. Jaraknya dari bumi diperkirakan 50

juta tahun cahaya. Para ilmuwan juga memperkirakan, lubang hitam ini adalah

gabungan dari ratusan lubang hitam kecil di masa lalu. Menurut Astronom George

Djorgovski dari California Institute of Technology di Pasadena, lubang hitam tersebut

adalah yang termasif dan terakurat yang pernah ditemukannya.

                                          ******

       Keindahan black hole telah menarik minat Stephen Hawking untuk larut lebih

dalam. Melalui pendekatan teori, ilmuwan Inggris ini telah menghabiskan 30 tahun

lebih untuk menggali lebih dalam lagi misteri obyek hitam ini.

       Sebelumnya, ia menyakini bahwa obyek fenomenal ini mampu melumatkan

segala energi dan materi yang melewatinya. Kekuatan ini diperoleh karena memiliki

tekanan gravitasi yang luar biasa besar akibat rapatnya obyek ini. Selanjutnya,

semua yang terhisap ke dalam lubang ini akan memasuki suatu jagat raya baru.

Sayangnya, teori ini berlawanan dengan konsep mekanika kuantum tentang

kekekalan massa dan energi. Energi dan materi bermassa tidak akan musnah kecuali

berubah bentuk.

       Awal Juli 2004 silam, Hawking memperbaiki teorinya. Dalam konferensi

Internasional    Gravitasi   dan   Relativitas    ke-17    di    Dublin,   Irlandia,   Hawking

menjelaskan, “Lubang hitam tidak menghancurkan segala yang diisapnya, namun

mengeluarkan kembali materi dan energi dalam bentuk yang telah tercerai-berai”.




                      www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 8
      Dia juga meralat tentang adanya jagad raya baru hasil kreasi lubang hitam

yang pernah dikemukakannya pada tulisannya berjudul “The Information Paradox

for Black Holes”. Jika kelak lubang hitam ini mati, maka semua materi dan energi

yang pernah dihisapnya akan disemburkan kembali dalam bentuk yang sama sekali

berbeda dari awalnya.

      Kesimpulan ulang teori Hawking ini memang belum usai. Teori ini masih

belum bisa menjelaskan tentang kemana semua materi dan energi yang pernah

dilumatnya. Perjalanan panjang teori ini masih belum usai.



LUBANG PENUH INSPIRASI & KONTROVERSI

      Apa dan ada apa dibalik Black hole memang belum tuntas. Tapi inspirasi terus

menerus berdatangan untuk membuka kisah lubang ini dari berbagai versi. Hawking

ikut menyumbangkan teorinya melalui sebuah buku “A Brief History of Time” yang

laris manis. Bukan hanya kalangan akademisi yang membacanya, awam pun ikut

berminat.

      Sejak saat itu, eksistensi ilmiah black hole mulai dibayangi oleh cerita-cerita

imajinatif sesuai versinya masing-masing. Suatu perdebatan                keras tentang

keberadaan penelitian terhadap lubang hitam ini sempat terjadi dengan dibuatnya

sebuah mesin raksasa yang dibuat oleh para ilmuwan jenius di CERN (European

Organization for Nuclear Research) di Swiss.

      CERN sendiri adalah organisasi penelitian nuklir Eropa yang bermarkas di

Jenewa yang didirikan pada tahun 1954. Fasilitas yang mereka miliki merupakan

laboratorium penelitian   partikel   terbesar di dunia. Saat ini           organisasi    ini

mempekerjakan hampir 8.000 ilmuwan jenius yang mewakili 580 universitas yang


                    www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 9
berasal dari 80 negara. Para ilmuwan dari CERN ini juga pernah menemukan

internet pertama kali pada tahun 1989.

      Mesin yang disebut Large Hadron Collider (LHC) merupakan laboratorium

raksasa berbentuk jaringan pipa yang kuat dan panjangnya mencapai 27 kilometer

dan terletak di kedalaman 175 meter di bawah tanah perbatasan Perancis dan Swiss.

      Eksperimen yang dirancang untuk mengetahui partikel elementer pembentuk

jagat raya ini dikhawatirkan mampu menghasilkan black hole di Bumi. Para ilmuwan

CERN berdalih bahwa mereka telah menyediakan sistem keselamatan yang memadai

yang dapat mematikan mesin secara otomatis sebelum suhu naik lebih tinggi.

      Langkah antisipasi yang disiapkan ilmuwan CERN belum bisa menghilangkan

kekhawatiran para ilmuwan lain. Alasannya adalah jika lubang hitam mini tercipta,

dan terjadi sesuatu yang diluar perhitungan, bisa saja lubang hitam tersebut

menjadi membesar tanpa terkendali dan menelan apa saja yang berada di dekatnya,

termasuk bumi yang kita huni ini.

      Upaya untuk menghentikannya, sejumlah ilmuwan dari negara Amerika dan

Eropa mengajukan gugatan agar eksperimen ini dihentikan. Gugatan itu berisi

kekhawatiran adanya dampak berbahaya eksperimen LHC, yaitu berubahnya

struktur partikel tanah yang dapat memicu terjadinya Lubang Hitam mini (subatomik

Black Holes) di Bumi. Itu berarti, secara perlahan areal di sekitarnya akan musnah

dan semakin meluas ke seluruh Bumi. Disebutkan pula bahwa Lubang Hitam kecil

yang dihasilkan dari eksperimen itu dapat bertambah besar dengan menerima zat

(materi) hingga menjadi cukup besar untuk menghisap seluruh tanah. Padahal,

apabila eksperimen ini berhasil maka lengkaplah kajian fisika seputar asal usul

terbentuknya jagat raya (Teory of Everything).


                   www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 10
      Gambaran tentang wujud mini black hole ini sempat menjadi inspirasi dalam

film Spiderman 2. Dalam film tersebut Dr. Otto Octavianus melakukan percobaan

dengan membuat lubang hitam mini, yang ternyata gagal dan sempat berakibat fatal

karena menyedot hampir semua perabot yang berada di dalam laboratorium dimana

percobaan dilakukan.

      Film lain yang mengadopsi teori Black Hole adalah film Lost in Space adalah

sebuah film petualangan dan fiksi ilmiah asal Amerika Serikat buatan tahun 1998

dan disutradarai oleh Stephen Hopkins dengan naskah tulisan Akiva Goldsman.




                  www.sanggarpendidikanfisika.wordpress.com-Febri Prasetyo Adi, S.Pd.I | 11

				
DOCUMENT INFO
Description: Dari namanya saja, orang sudah dibuat penasaran. Indah, berkarakter, misterius dan inspiratif, tentu saja kontroversial. Indah karena keserasian atas paduan kata-katanya. Karakternya sangat kuat. Sekuat kemampuannya untuk menyedot partikel sebesar apa pun yang berani melewatinya. Bahkan planet bundar yang kita huni ini pun bisa dibuat luluh lantak sebelum akhirnya serpihannya hilang ditelan obyek super raksasa ini.