Berkat kecenderungan mereka untuk menyedot segala sesuatu di sekitar mereka - bahkan lubang hitam - terang tidak mengungkapkan petunjuk tentang asal-usul atau sejarah mereka. Fakta yang membuat frustrasi ini membuat para ilmuwan di tahun 1960-an menyatakan bahwa lubang hitam "tidak memiliki rambut". Dengan ini, para peneliti berarti bahwa lubang hitam memiliki sedikit karakteristik yang membedakan untuk memisahkan satu dari yang lain.
Sekarang, perhitungan baru menunjukkan bahwa beberapa lubang hitam bisa menumbuhkan rambut, tetapi mereka tidak bisa mempertahankannya lama. Menurut karya baru, lubang hitam yang berputar hampir (tetapi tidak cukup) rotasi maksimum mungkin menunjukkan beberapa sifat unik. Tetapi sifat-sifat ini tidak bertahan lama sebelum lubang hitam menjadi "botak" dan menjadi tidak bisa dibedakan dari yang lain dari jenisnya.
"Ini adalah penemuan yang menarik, karena itu adalah perilaku sementara," kata penulis studi Lior Burko, seorang ahli fisika di Theiss Research di California.
Metafora untuk rambut lubang hitam tumbuh dari matematika yang dilakukan oleh fisikawan Jacob Bekenstein dan John Wheeler pada 1960-an dan awal 1970-an. Para peneliti berpendapat bahwa di bawah teori relativitas umum Einstein, lubang hitam dapat dijelaskan hanya dengan tiga parameter yang dapat diamati: massa mereka, momentum sudut mereka dan muatan listrik mereka. Segala sesuatu yang lain, semua informasi lainnya, terperangkap dalam tarikan gravitasi lubang hitam dan karenanya tidak mungkin untuk diamati. Dengan dua lubang hitam yang cocok dengan ketiga nilai, secara fungsional tidak mungkin untuk membedakan satu dari yang lainnya.
Sejak itu, para ahli teori terus mencari sesuatu yang dapat membedakan lubang hitam satu sama lain. Jika para ilmuwan dapat menemukan sesuatu, itu mungkin membuka wahyu baru tentang asal-usul lubang hitam tertentu. Misalnya, sementara banyak lubang hitam dianggap sebagai sisa-sisa bintang yang runtuh, beberapa mungkin terbentuk tepat setelah Big Bang, bergabung keluar dari daerah padat yang tidak normal di kain universal paling awal. Salah satu dari lubang hitam primordial ini tidak dapat dibedakan dari lubang hitam bintang jika keduanya memiliki massa yang sama, momentum sudut dan muatan listrik.
Pada tahun 2018, sekelompok peneliti yang dipimpin oleh fisikawan Dejan Gajic, di University of Cambridge, menemukan bahwa lubang hitam ekstrem, yang memiliki muatan listrik semaksimal mungkin, memang memiliki sifat unik yang dapat membedakan objek satu sama lain. Sifat-sifat ini melibatkan perubahan yang terukur pada horizon peristiwa lubang hitam (titik di mana gaya gravitasi begitu kuat sehingga cahaya tidak bisa lepas) dan cakrawala Cauchy (titik di mana hubungan sebab akibat antara masa lalu dan masa depan rusak karena efek pembengkokan waktu dari medan gravitasi yang kuat).
Burko dan rekan-rekannya menjadi tertarik pada apakah properti unik mungkin bertahan di lubang hitam yang hampir ekstrim, tetapi tidak cukup. Para peneliti melakukan perhitungan untuk dua jenis lubang hitam. Yang pertama adalah lubang hitam Reissner-Nordström yang hampir ekstrem, sejenis lubang hitam yang memiliki muatan listrik hampir semaksimal mungkin tetapi tidak berputar. Yang kedua, lubang hitam Kerr yang hampir ekstrem, adalah jenis lubang hitam yang berputar pada putaran hampir maksimum tetapi tidak memiliki muatan listrik.
Dalam kedua lubang hitam yang hampir ekstrim ini, para peneliti menemukan bukti "rambut" - untuk sementara waktu. Sifat unik lubang hitam yang hampir ekstrim dapat diukur ketika lubang hitam yang disimulasikan pertama kali terbentuk, para peneliti melaporkan pada 15 November dalam jurnal Physical Review Research, tetapi menurun seiring waktu dalam fungsi kuadrat waktu. Itu berarti nilai menyusut dengan cepat pada awalnya, lalu terus menyusut lebih lambat seiring berjalannya waktu. (Tim peneliti tidak menghitung seberapa cepat ini akan terjadi secara real time, yang akan berbeda tergantung pada massa, putaran dan muatan lubang hitam yang diberikan.)
"Untuk waktu yang singkat, berperilaku seperti itu memiliki rambut seperti lubang hitam yang berputar secara maksimal," kata Burko kepada Live Science. "Tapi setelah beberapa waktu, mulai kehilangan rambut ini sehingga akhirnya menjadi botak lagi."
Sementara semua perhitungan ini saat ini teoretis, ada harapan untuk pengamatan dunia nyata yang akan cocok atau bertentangan dengan temuan. Eksperimen Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) sekarang secara aktif mengukur gelombang gravitasi, yang merupakan riak dalam ruang-waktu yang diciptakan oleh benda-benda masif seperti bintang neutron dan lubang hitam. LIGO menggunakan dua observatorium berbasis darat untuk mengukur gelombang gravitasi. Dan pengukuran ini bisa memberikan tampilan lubang hitam berbulu.
Sebuah proyek yang akan datang, Laser Interferometer Space Antenna (LISA), akan meluncurkan tiga pesawat ruang angkasa untuk mendeteksi gelombang gravitasi dari ruang angkasa. Proyek itu dirancang untuk mendeteksi gelombang gravitasi dari lubang hitam supermasif. Tidak ada yang tahu berapa lama percobaan tersebut harus dijalankan untuk menangkap lubang hitam yang hampir ekstrim dalam aksi, kata Burko, tetapi jika seseorang muncul, gelombang gravitasinya mungkin memiliki rambut.
