Lubang hitam adalah bintik-bintik hitam dalam struktur ruang-waktu, singularitas yang sangat padat dengan gravitasi yang begitu kuat sehingga tidak ada yang bisa lepas dari cengkeraman mereka. Mereka menghabiskan waktu mereka melakukan satu hal: melahap masalah. Cukup dekat dengan lubang hitam, dan Anda spageti kosmik, meregang menjadi sedikit, mengisap ke dalam, tidak pernah kembali. Sederhana dan mudah, bukan?
Tapi ternyata, lubang hitam lebih dari sekedar penyedot debu kosmik. Pada tahun 2019, fisikawan mengintip ke dalam kegelapan tak terduga dan mengambil gambar lubang hitam pertama kalinya. Mereka juga belajar lebih banyak tentang bagaimana binatang buas yang aneh dan tak pernah puas ini bekerja. Dari kecenderungan mereka untuk mendapatkan dan kehilangan rambut, ke jeroan misterius mereka, ke tempat mereka mungkin memimpin, berikut adalah 14 hal baru yang kami pelajari tentang lubang hitam pada 2019.
Gambar yang tak terlupakan
Setelah bertahun-tahun antisipasi, itu ada di sini! Para ilmuwan pada tahun 2019 mengambil gambar yang benar-benar tak terlupakan dari lubang hitam M87, di jantung galaksi Virgo A, sekitar 53 juta tahun cahaya. Close-up close-up pertama dari singularitas, diambil oleh jaringan teleskop di seluruh dunia yang dikenal sebagai Event Horizon Telescope, terlihat seperti bintik kecil kasar yang dikelilingi oleh cincin oranye kabur. Tapi gambar yang kecil dan berpiksel itu sebenarnya adalah lubang hitam sebesar tata surya dan 6,5 miliar kali massa matahari kita.
Cahaya oranye berapi-api yang mengelilingi jantung hitamnya membatasi cakrawala acara, cincin materi yang berputar di sekitar lubang hitam sesaat sebelum jatuh. Saat bergesekan dengan materi lain dengan kecepatan tinggi, ia menghasilkan energi dan cahaya untuk membentuk piringan akresi - karenanya cincin oranye.
Lubang hitam menumbuhkan rambut, lalu tumbuh botak lagi
Tahun ini, kami belajar bahwa lubang hitam memiliki rambut, tetapi sebagian besar waktu, mereka botak seperti bola biliar. Apa artinya itu, tepatnya? Secara historis, fisikawan percaya singularitas botak, atau tidak berbentuk, yang berarti mereka hanya memiliki tiga sifat: massa, momentum sudut dan muatan listrik. Segala sesuatu yang dikonsumsi oleh Pac-Mans surgawi itu seumur hidup terkunci di balik cakrawala peristiwa, dan tidak ada informasi tentang kebiasaan makan lubang hitam yang bisa diambil nanti.
Tetapi pada tahun 2016, fisikawan almarhum Stephen Hawking, bersama dengan yang lain, menerbitkan sebuah makalah yang mengusulkan bahwa lubang hitam memiliki "rambut", atau fitur yang khas. Rambut-rambut ini adalah pergeseran halus dalam horizon peristiwa, serta cakrawala Cauchy - titik di mana sebab dan akibat terbalik - yang akan membuat lubang hitam dapat dibedakan satu sama lain. Setidaknya, seperti yang diklaim oleh sebuah studi tahun 2018, itulah yang disebut dengan lubang hitam "ekstrem", atau yang memiliki muatan listrik maksimum. Awal tahun ini, fisikawan menemukan bahwa bahkan yang tidak terlalu ekstrem - yang berputar dengan kecepatan mendekati maksimum, tetapi tanpa muatan, atau yang dengan muatan maksimum, tetapi tanpa rotasi - mungkin juga memiliki rambut.
Tapi ternyata, lubang hitam dengan cepat menumbuhkan beberapa jumbai "rambut" tipis, yang semuanya akhirnya hilang, Live Science melaporkan pada saat itu.
Saat ini, pertanyaan apakah lubang hitam lebih seperti Mr. T atau Heather Locklear adalah spekulasi murni. Tetapi detektor gelombang gravitasi terbesar di dunia dapat segera menemukan bukti untuk mendukung satu teori dari yang lain, kata para ahli.
Lubang hitam yang sangat besar
Pada bulan November, para ilmuwan mengatakan bahwa mereka telah menemukan lubang hitam yang berjarak 15.000 tahun cahaya yang begitu besar sehingga seharusnya tidak ada. Mereka menduga keberadaannya setelah mendeteksi sebuah bintang sekitar 8 kali lebih besar dari matahari kita yang kelihatannya mengitari wilayah yang gelap, ruang kosong. Berdasarkan seberapa banyak bintang itu bergoyang, mereka menghitung bahwa bintang itu kemungkinan mengitari lubang hitam 70 kali massa matahari kita; sebelumnya, para ilmuwan berpikir bahwa lubang hitam bintang, atau yang terbentuk setelah bintang masif runtuh, dapat memiliki massa tidak lebih dari 30 kali lipat dari matahari kita - setidaknya di galaksi dengan komposisi kimia yang mirip dengan kita.
"Penemuan ini memaksa kami untuk memeriksa kembali model kami tentang bagaimana lubang hitam massa-bintang terbentuk," direktur Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dan profesor Universitas Florida David Reitze, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan dalam sebuah pernyataan pada saat itu.
Tentang lubang hitam yang mustahil ...
Sayangnya, sebagian besar waktu, penemuan yang tampaknya menentang hukum fisika tidak berlaku. Lubang hitam yang tumbuh menjadi sangat besar itu mungkin mustahil, menurut beberapa makalah yang diterbitkan ke database arXiv pada bulan Desember.
Lubang hitam yang luar biasa besar itu mungkin hanya lubang hitam berukuran biasa, dan tim peneliti yang awalnya menghitung angka-angka hanya membuat kesalahan dalam menafsirkan emisi cahaya yang berasal dari sistem biner lubang hitam / bintang. Dengan mengacaukan cahaya dari bintang pendamping dengan emisi samar yang akan datang dari piringan akresi lubang hitam, atau cincin materi yang melingkari mulutnya, para peneliti telah melebih-lebihkan massa lubang hitam setidaknya dua kali lipat, studi yang diposting ke arXiv menemukan .
Lubang hitam sebagai pemberi kehidupan galaksi
Lubang hitam adalah supervillains dalam kisah epik alam semesta. Mereka membunuh tanpa pandang bulu. Dan tidak ada dalam jangkauan yang aman dari mereka.
Tapi mungkin ada lebih banyak pembunuh kosmik berwajah batu ini. Lubang hitam sebenarnya bisa menjadi mesin kehidupan galaksi. Dalam kegilaan makan mereka, lubang hitam juga mengirim gelembung-gelembung gas panas yang bergejolak melalui kosmos, menurut sebuah penelitian November. Plasma panas itu mungkin menjaga galaksi hidup yang jika tidak mendingin dan mati, studi itu menemukan. Studi lain, yang diterbitkan pada bulan Mei, menemukan bahwa radiasi yang dipancarkan oleh lubang hitam dapat memperkuat kehidupan alien - selama itu ada di zona Goldilocks tidak terlalu jauh, dan tidak terlalu dekat, ke pusat galaksi. Ketika lubang hitam ini memberi makan, radiasi dan cahayanya dapat memperkuat fotosintesis dan memfasilitasi pembentukan blok bangunan biomolekuler kehidupan, demikian temuan studi tersebut.
Lubang hitam mungkin bukan lubang hitam sama sekali
Atau mungkin lubang hitam hanya disalahpahami. Seperti, sebagian besar disalahpahami. Sebuah teori liar, yang dikemukakan oleh ahli matematika dan fisikawan musim panas ini, menunjukkan bahwa lubang hitam seperti yang kita ketahui mungkin tidak ada.
Menurut Einstein, lubang hitam sangat kecil, bintik padat tak terbatas yang dikenal sebagai singularitas, di mana matematika relativitas umum rusak. Tetapi menurut penelitian baru, penyederhanaan matematika yang umum digunakan untuk menganalisis teori relativitas mungkin memiliki kekurangan. Akibatnya, lubang hitam mungkin tidak singularitas sama sekali. Sebaliknya, mereka mungkin adalah kantong ruang yang diisi dengan energi gelap. Dan itu bisa menjelaskan beberapa temuan mengejutkan dari pemburu gelombang gravitasi terbesar di dunia.
Lubang hitam mini ada
Lubang hitam memang bisa besar, tetapi bisakah kecil? Ternyata lubang hitam wee, sekitar setengah ukuran dari yang diketahui, bisa ada di luar angkasa. Kebanyakan lubang hitam bermassa reguler sekitar 5 hingga 6 kali massa matahari kita.
Pada bulan November, para astronom mengintip di tepi Bima Sakti, sekitar 10.000 tahun cahaya, menemukan bukti samar untuk lubang hitam sekitar 3,3 kali lebih besar dari matahari. Itu terlalu besar untuk menjadi bintang neutron, tetapi lebih kecil dari lubang hitam yang dikenal. Lubang hitam seperti itu sudah diprediksi, tetapi belum pernah terlihat sebelumnya.
Lubang hitam Bimasakti memiliki suar
Berbicara tentang Bima Sakti, lubang hitam supermasif di galaksi rumah kita adalah sesuatu yang sangat aneh. Biasanya, disk akresi lubang hitam lebih bersinar ketika lebih aktif, karena lebih banyak materi yang bergesekan dan menciptakan gesekan. Pada bulan Mei, semua tenang untuk lubang hitam pusat Bima Sakti, Sagitarius A *.
Kemudian, para astronom melihat suar aneh, dengan lubang hitam bercahaya yang pernah dilihat para astronom, paling tidak dalam spektrum inframerah.
Tidak jelas apa itu suar aneh itu, tetapi para ilmuwan berpikir suar itu disebabkan ketika benda atau bintang berdebu mencukur dekat dengan Sagitarius A *.
Lubang hitam terbesar terbentuk dalam sekejap
Benda-benda langit besar seperti Sagitarius A * tampak seperti sudah seharusnya terbentuk selamanya, tetapi ternyata lubang hitam terbesar di alam semesta kemungkinan terbentuk dalam sekejap mata, berbicara secara kosmik.
Sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Juni menyarankan bahwa lubang hitam supermasif dapat terbentuk dalam 800 juta tahun pertama sejarah alam semesta - dan yang diperlukan hanyalah awan gas besar. Ketika awan gas menumpuk dan terikat secara gravitasi, mereka akan runtuh karena beratnya sendiri, membentuk lubang hitam kecil tanpa perlu bintang supernova. Apa yang disebut "lubang hitam langsung-runtuh" ini kemudian akan terus meningkatkan materi pada kecepatan yang terik, tumbuh 10.000 kali lipat selama rentang hanya 150 juta tahun.
Pada titik itu, mereka hanya berhenti - meninggalkan lubang hitam supermasif yang menghiasi alam semesta kita hari ini.
UFO terbang keluar dari lubang hitam
Apa yang lebih aneh dari lubang hitam? UFO terbang keluar dari satu. Dalam hal ini, bagaimanapun, UFO adalah kependekan dari ultrafast outflow, dan ini adalah angin panas yang sepertinya mengalir keluar dari piringan akresi black hole.
Sebuah studi yang diterbitkan pada bulan Agustus menemukan bahwa UFO ini dapat menjelaskan mengapa ruang dekat jantung galaksi relatif kurang dalam materi. UFO dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi dapat bertindak seperti bajak salju, mendorong semua materi tambahan di sekitar lubang hitam lebih jauh dari pinggirannya, penelitian menemukan.
Planet 9 mungkin sebenarnya adalah lubang hitam
Berbicara tentang benda tak dikenal, benda langit misterius di tata surya kita yang dikenal sebagai Planet 9 mungkin sebenarnya adalah lubang hitam seukuran jeruk bali.
Ada beberapa benda aneh, jauh melewati Neptunus, yang berperilaku seolah-olah mereka dikendalikan oleh gravitasi dari beberapa benda terdekat yang tidak bisa kita lihat. Mereka mengorbit jauh dari delapan planet lain dan mereka tampaknya berorientasi pada bidang yang berbeda.
Beberapa ahli teori telah melakukan perhitungan dan menyimpulkan bahwa ada sebuah planet di luar sana - dengan orbit miring - sekitar 10 hingga 20 kali massa Bumi. Tetapi dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Oktober, para ilmuwan lain yang telah melakukan penguraian bilangan terpisah menemukan bahwa sebuah lubang hitam purba yang kecil, kira-kira sebesar buah anggur, juga dapat menjelaskan perilaku aneh benda-benda trans-Neptunus ini.
Mengirim pesan melalui lubang hitam akan membuatnya menguap
Lubang hitam bisa menjadi lubang cacing ke alam semesta alternatif. Tapi jangan repot-repot mencoba mengirim pesan melalui lubang cacing kepada seseorang di alam semesta yang asing itu.
Pada bulan Agustus, para ilmuwan menemukan bahwa mengirimkan pesan kecil melalui lubang hitam akan mengubah lubang hitam, membuatnya menguap. Pesan pertama yang ditransmisikan melalui lubang cacing akan mengecilkan lubang hitam penerima sebesar 30%, dan setiap pesan berikutnya akan menyusut lubang hitam lebih lanjut - sambil membawa informasi semakin sedikit. Setelah beberapa transmisi, pesan tidak akan membawa informasi dan lubang hitam penerima akan hilang.
Alien bisa menembak laser di lubang hitam
Bangku gereja! Bangku gereja! Bangku gereja! Lubang hitam mungkin tidak hanya memberi makan kehidupan di dunia asing; mereka juga dapat memungkinkan alien untuk menavigasi galaksi. Dengan menembakkan laser ke lubang hitam, makhluk luar angkasa canggih dapat membuat bumerang foton, atau partikel cahaya, di sekitar sumur gravitasi di sekitar lubang hitam. Foton-foton ini akan berputar dan kembali ke penerima, tetapi dalam prosesnya mereka akan menguras momentum lubang hitam dan mengubahnya menjadi energi. Ketika foton kembali, alien dapat mengubah energi itu menjadi momentum untuk menggerakkan gerakan mereka melalui galaksi, dan prosesnya dapat diulang berulang kali.
Kami mungkin bisa menyelamatkan Anda dari lubang hitam
Saat Anda memperbesar melewati cakrawala peristiwa lubang hitam, waktu melambat, Anda berbaring seperti spageti dan terkoyak-koyak, kan? Tidak secepat itu. Mungkin ada cara untuk menyelamatkan orang dari jebakan kematian surgawi ini, setidaknya menurut satu teori baru spekulatif.
Menurut teori itu, mungkin ada cara untuk melibatkan dua lubang hitam. (Keterikatan kuantum adalah efek aneh, biasanya hanya terlihat pada skala subatomik kecil, di mana dua partikel atau benda saling terkait erat dalam jarak yang sangat jauh.) Tidak ada yang pernah berhasil melibatkan objek yang terlihat dengan mata telanjang, tetapi dengan asumsi ada cara untuk melibatkan dua objek sebesar lubang hitam, dimungkinkan untuk menggunakannya sebagai cara untuk langsung berpindah antar dua lokasi. Dalam hal ini, jika Anda secara tidak sengaja jatuh ke dalam lubang hitam, mungkin ada cara untuk mengeluarkan Anda - meskipun di waktu dan tempat lain.
Memutar lubang hitam bisa membuat perjalanan hipersonik yang lembut
Kencangkan sabuk pengaman, kenakan headphone yang dapat mengurangi kebisingan, dan santai - Anda akan melompat ke dalam lubang hitam yang berputar. Tentu, ada kemungkinan besar Anda akan tercabik-cabik dan tidak pernah terlihat lagi, tetapi setidaknya beberapa fisikawan berpikir memasuki lubang hitam yang berputar mungkin sebenarnya pengalaman yang sangat berbeda. Faktanya, memutar black hole mungkin lebih seperti portal waktu yang lembut.
Mari kita asumsikan ada lubang cacing, dan lubang hitam adalah jalannya. Jenis lubang hitam supermasif tertentu, seperti raksasa lembut di jantung galaksi kita, tidak berputar terlalu banyak. Dan perhitungan baru menunjukkan bahwa bepergian ke lubang hitam seperti itu bahkan tidak akan membuat perjalanan bergelombang, karena rotasi yang lambat akan berarti menyusut dan meregangkan diabaikan, dan akan berada dalam jangkauan tekanan yang bisa ditangani oleh pesawat ruang angkasa.
