Jika Anda menyelam ke dalam lubang hitam (sesuatu yang tidak kami sarankan), Anda kemungkinan akan menemukan singularitas, atau titik padat dan tak terhingga, di tengah. Atau itulah yang selalu dipikirkan oleh fisikawan.
Tetapi sekarang sepasang ilmuwan menyarankan bahwa beberapa lubang hitam mungkin bukan lubang hitam sama sekali. Sebaliknya, mereka mungkin benda-benda aneh yang penuh dengan energi gelap - kekuatan misterius yang dianggap mendorong batas-batas alam semesta, menyebabkannya berkembang dengan kecepatan yang terus meningkat.
"Jika apa yang kami pikir lubang hitam sebenarnya adalah objek tanpa singularitas, maka perluasan dipercepat dari alam semesta kita adalah konsekuensi alami dari teori relativitas umum Einstein," kata Kevin Croker, seorang astrofisikawan di Universitas Hawaii di Mānoa.
Croker dan seorang kolega menggambarkan ide ini dalam sebuah studi baru, yang diterbitkan online 28 Agustus di Astrophysical Journal. Jika mereka benar, dan singularitas di jantung lubang hitam dapat digantikan oleh energi aneh yang membuat semuanya terpisah, yang dapat merevolusi cara kita berpikir tentang benda padat ini.
Duo itu tidak keluar untuk mengungkap apa yang ada di dalam lubang hitam. Croker dan Joel Weiner, seorang profesor emeritus dalam matematika di universitas yang sama, melihat persamaan Friedmann, yang disederhanakan dari teori relativitas umum Einstein. (Relativitas menggambarkan bagaimana massa dan energi membelokkan ruang-waktu.) Fisikawan menggunakan persamaan Friedmann untuk menggambarkan perluasan alam semesta, sebagian karena matematika lebih sederhana daripada dalam tubuh persamaan Einstein yang menggambarkan relativitas. Tim menemukan bahwa, untuk menuliskan persamaan Friedmann dengan benar, ultradense dan daerah ruang terisolasi, seperti bintang neutron dan lubang hitam, harus diperlakukan dengan cara matematika yang sama dengan semua area lainnya. Sebelumnya, para kosmolog percaya bahwa masuk akal untuk mengabaikan detail internal ultradense dan daerah terisolasi, seperti bagian dalam lubang hitam.
"Kami menunjukkan hanya ada satu cara untuk benar," kata Croker kepada Live Science. "Dan jika kamu melakukannya dengan cara itu, yang merupakan cara yang benar untuk melakukannya, kamu menemukan beberapa hal yang menarik."
Hasil baru menunjukkan bahwa semua energi gelap yang diperlukan untuk percepatan ekspansi alam semesta dapat terkandung dalam alternatif-alternatif ini untuk lubang hitam. Para peneliti menemukan ini dalam matematika, setelah mereka mengoreksi cara untuk menulis persamaan Friedmann. Dan dalam makalah lanjutan yang diserahkan ke The Astrophysical Journal dan diposting 7 September di jurnal pracetak arXiv, mereka menunjukkan bahwa alternatif ini untuk lubang hitam, yang disebut Objek Generik Energi Gelap (GEODE), juga dapat membantu menjelaskan kekhasan dalam gravitasi- pengamatan gelombang dari 2016.
Matematika dari persamaan Friedmann menunjukkan bahwa seiring waktu, benda-benda ultradense ini bertambah berat hanya karena perluasan alam semesta, bahkan ketika tidak ada bahan terdekat untuk dikonsumsi. Sama seperti perjalanan cahaya melalui ruang yang diperluas kehilangan energi - efek yang dikenal sebagai pergeseran merah - materi juga kehilangan berat ketika ruang mengembang. Efeknya biasanya sangat kecil sehingga tidak bisa dilihat. Tetapi dalam bahan ultradense dengan tekanan sangat kuat di dalamnya, yang dikenal sebagai bahan relativistik, efeknya menjadi nyata. Energi gelap sangat relativistik, dan tekanannya berlawanan dengan materi dan cahaya normal - sehingga objek yang terbuat darinya (seperti GEODE hipotetis ini) menambah bobot seiring waktu.
"Cahaya adalah hal yang aneh. Berperilaku berlawanan dengan intuisi, dalam banyak hal," kata Croker. "Orang tidak berharap bahwa perilaku ini juga dapat dipamerkan di objek lain. Tapi kami menunjukkan, ya, Anda bisa melihatnya di objek lain," yaitu di dalam GEODEs.
GEODE pertama kali diusulkan sebagai ide pada tahun 1960-an, tetapi matematika yang mendukungnya hanya berhasil baru-baru ini. Tapi ternyata benda-benda aneh ini juga bisa memberikan penjelasan sederhana untuk mengamati merger lubang hitam besar. Pada tahun 2016, anggota Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) -Virgo kolaborasi mengumumkan mereka memiliki pengamatan pertama kalinya dari penggabungan lubang hitam, tetapi massa yang dihitung dari lubang hitam yang diduga tak terduga - para ilmuwan berharap massa menjadi baik jauh lebih tinggi atau lebih rendah.
Tetapi GEODE, tidak seperti lubang hitam tradisional, menambah berat badan seiring waktu. Jika dua GEODE yang terbentuk di alam semesta yang lebih muda akhirnya bertabrakan, pada saat mereka bertabrakan, mereka akan tumbuh lebih besar dari lubang hitam khas. Pada saat itu, massa GEODE akan cocok dengan massa yang terlihat dalam tabrakan yang diamati oleh LIGO-Virgo. Daripada harus memahami situasi yang sangat spesifik yang mengarah pada merger, GEODEs dapat memberikan solusi yang lebih sederhana untuk menjelaskan pengamatan.
Namun, tidak semua ilmuwan yakin. Deskripsi baru dari objek-objek ini adalah "berlawanan dengan intuisi dan sulit dicerna," Vitor Cardoso, profesor fisika di Instituto Superior Técnico di Lisbon, Portugal, yang tidak terlibat dengan penelitian ini, mengatakan kepada Live Science dalam email. Namun, ia menambahkan, "Saya suka ide untuk menemukan alternatif untuk lubang hitam - itu memaksa kita untuk memperkuat paradigma lubang hitam. Juga, kadang-kadang sulit untuk menemukan hal-hal jika kita tidak mencari mereka."
