Diperbarui pada 11 April pukul 4.40 malam. ET.
Kemarin, Earthlings pertama kali melihat gambar sebenarnya dari lubang hitam - mengubah apa yang hidup hanya dalam imajinasi kolektif kita menjadi kenyataan konkret.
Gambar tersebut menggambarkan cincin miring berwarna oranye mengitari bayangan gelap dari lubang hitam yang menelan materi 55 juta tahun cahaya di pusat galaksi yang dikenal sebagai Virgo A (Messier 87).
Pandangan pertama yang kabur ini cukup untuk mengkonfirmasi bahwa teori relativitas Einstein bekerja bahkan pada batas jurang raksasa ini - sebuah lokasi ekstrem di mana beberapa orang berpikir persamaannya akan hancur. Tetapi gambar yang sulit dipahami ini menimbulkan banyak pertanyaan. Inilah beberapa pertanyaan Anda yang dijawab.
Apa itu black hole?
Lubang hitam adalah benda yang sangat padat sehingga tidak ada yang bisa lolos, bahkan cahaya sekalipun. Saat mereka makan materi di dekatnya, mereka tumbuh dalam ukuran. Lubang hitam biasanya terbentuk ketika bintang besar mati dan runtuh.
Lubang hitam supermasif, yang jutaan atau milyaran kali sebesar matahari, diperkirakan terletak di pusat hampir setiap galaksi, termasuk galaksi kita. Milik kami disebut Sagitarius A *.
Mengapa kita belum pernah melihat gambar lubang hitam sebelumnya?
Lubang hitam, bahkan yang supermasif, tidak sebesar itu. Misalnya, mengambil gambar lubang hitam di pusat Bima Sakti kita, yang diperkirakan sekitar 4 juta kali lebih besar dari matahari, akan seperti mengambil gambar DVD di permukaan bulan, Dimitrios Psaltis, seorang astrofisikawan di Universitas Arizona, mengatakan kepada Vox. Juga, lubang hitam biasanya diselimuti oleh bahan yang dapat mengaburkan cahaya yang mengelilingi lubang hitam, tulis mereka.
Sebelum gambar ini, bagaimana kita tahu lubang hitam ada?
Teori relativitas Einstein pertama kali meramalkan bahwa ketika sebuah bintang besar mati, ia meninggalkan inti yang padat. Jika inti ini tiga kali lebih besar dari matahari, persamaannya menunjukkan bahwa gaya gravitasi menghasilkan lubang hitam, menurut NASA.
Namun hingga kemarin (10 April), para ilmuwan tidak bisa memotret atau secara langsung mengamati lubang hitam. Sebaliknya, mereka mengandalkan bukti tidak langsung - perilaku atau sinyal yang datang dari objek lain di dekatnya. Sebagai contoh, sebuah lubang hitam melahap bintang-bintang yang membelok terlalu dekat dengannya. Proses ini memanaskan bintang-bintang, menyebabkan mereka memancarkan sinyal sinar-X yang dapat dideteksi oleh teleskop. Terkadang lubang hitam juga memuntahkan partikel raksasa bermuatan, yang, sekali lagi, dapat dideteksi oleh instrumen kami.
Para ilmuwan kadang-kadang juga mempelajari pergerakan benda - jika mereka tampaknya ditarik secara aneh, lubang hitam bisa menjadi penyebabnya.
Apa yang kita lihat dalam gambar?
Lubang hitam sendiri memancarkan radiasi yang terlalu sedikit untuk dideteksi, tetapi seperti yang diprediksi Einstein, garis besar lubang hitam dan horizon peristiwa - batas di mana cahaya tidak bisa lepas - dapat dilihat.
Ternyata itu benar. Lingkaran hitam di tengah adalah "bayangan" dari lubang hitam yang diungkapkan oleh gas bercahaya yang berada di cakrawala peristiwa di sekitarnya. (Tarikan gravitasi ekstrim dari lubang hitam superheats gas, menyebabkannya memancarkan radiasi atau "cahaya"). Tetapi gas di horizon peristiwa tidak benar-benar berwarna oranye - melainkan para astronom yang terlibat dalam proyek ini memilih untuk mewarnai sinyal gelombang radio oranye untuk menggambarkan seberapa terang emisi itu.
Nada kuning mewakili emisi paling intens, sedangkan merah menggambarkan intensitas lebih rendah dan hitam mewakili sedikit atau tidak ada emisi. Dalam spektrum yang terlihat, warna emisi mungkin akan dilihat dengan mata telanjang sebagai putih, mungkin sedikit ternoda dengan biru atau merah.
Anda dapat membaca lebih lanjut di artikel Ilmu Langsung ini.
Mengapa gambar buram?
Dengan teknologi saat ini, resolusi tertinggi yang dapat dicapai. Resolusi dari Event Horizon Telescope adalah sekitar 20 microarcseconds. (Satu microarcsecond adalah tentang ukuran periode pada akhir kalimat jika Anda melihatnya dari Bumi dan periode itu berada dalam selebaran yang tersisa di bulan, menurut Journal of the Astronomers Association of New York.)
Jika Anda mengambil foto biasa yang berisi jutaan piksel, meledakkannya beberapa ribu kali dan memuluskannya, Anda akan melihat resolusi yang sama seperti yang terlihat pada gambar lubang hitam, menurut Geoffrey Crew, wakil ketua Teleskop Horizon Acara. Tetapi mengingat mereka membayangkan lubang hitam 55 juta tahun cahaya jauhnya, itu sangat mengesankan.
Mengapa bentuk cincinnya tidak beraturan?
Para ilmuwan misi belum tahu. "Pertanyaan bagus, dan satu yang kami harap akan jawab di masa depan," kata Crew. "Untuk saat ini, itulah yang ditunjukkan M87 kepada kita."
Bagaimana para ilmuwan menangkap gambar ini?
Lebih dari 200 astronom di seluruh dunia melakukan pengukuran menggunakan delapan teleskop radio berbasis darat yang secara kolektif dikenal sebagai Event Horizon Telescope (EHT). Teleskop-teleskop ini biasanya terletak di lokasi-lokasi yang tinggi seperti gunung berapi di Hawaii dan Meksiko, pegunungan di Arizona dan Sierra Nevada Spanyol, Gurun Atacama dan Antartika, menurut pernyataan dari National Science Foundation.
Pada April 2017, para astronom menyinkronkan semua teleskop untuk melakukan pengukuran gelombang radio yang dipancarkan dari cakrawala peristiwa lubang hitam, semuanya pada saat bersamaan. Menyinkronkan teleskop itu mirip dengan menciptakan teleskop seukuran Bumi dengan resolusi mengesankan 20 mikrodetik - cukup untuk membaca koran di tangan seorang warga New York jauh-jauh dari sebuah kafe di Paris, menurut pernyataan itu. (Sebagai perbandingan, lubang hitam yang dicitrakan adalah sekitar 42 microarcseconds).
Mereka kemudian mengambil semua pengukuran mentah ini, menganalisisnya dan menggabungkannya ke dalam gambar yang Anda lihat.
Mengapa para ilmuwan mengukur gelombang radio daripada cahaya tampak untuk menangkap gambar?
Mereka bisa mendapatkan resolusi yang lebih baik dengan menggunakan gelombang radio daripada jika mereka menggunakan cahaya tampak. "Gelombang radio saat ini menawarkan resolusi sudut tertinggi dari teknik apa pun saat ini," kata Crew. Resolusi sudut mengacu pada seberapa baik (sudut terkecil) teleskop dapat membedakan antara dua objek yang terpisah.
Apakah ini foto yang sebenarnya?
Tidak, tidak dalam pengertian tradisional. "Sulit untuk membuat gambar dengan gelombang radio," kata Crew. Para ilmuwan misi mengukur gelombang radio yang dipancarkan dari horizon peristiwa lubang hitam dan kemudian memproses informasi itu dengan komputer untuk membuat gambar yang Anda lihat.
Apakah gambar ini sekali lagi membuktikan teori relativitas Einstein?
Ya. Teori relativitas Einstein meramalkan bahwa lubang hitam ada dan bahwa mereka memiliki cakrawala peristiwa. Persamaan juga memprediksi bahwa horizon peristiwa harus agak melingkar dan ukurannya harus terkait langsung dengan massa lubang hitam.
Lihat dan lihat: cakrawala peristiwa yang agak melingkar dan massa yang disimpulkan dari lubang hitam sesuai dengan perkiraan apa yang seharusnya didasarkan pada pergerakan bintang yang lebih jauh darinya.
Anda dapat membaca lebih lanjut di Space.com.
Mengapa mereka tidak mengambil gambar lubang hitam galaksi kita sendiri, alih-alih memilih yang jauh?
M87 adalah peneliti lubang hitam pertama yang diukur sehingga mereka pertama menganalisa itu, Shep Doeleman, direktur Event Horizon Telescope, mengatakan selama konferensi pers. Tetapi itu juga yang lebih mudah untuk dicitrakan dibandingkan dengan Sagitarius A *, yang berada di pusat galaksi kita, tambahnya. Itu karena jaraknya yang sangat jauh sehingga tidak "banyak bergerak" selama malam pengukuran. Sagitarius A * jauh lebih dekat, sehingga tidak "tetap" di langit. Bagaimanapun, "kami sangat senang bekerja di Sag A *," kata Doeleman. "Kami tidak menjanjikan apa-apa, tapi kami berharap bisa mendapatkannya segera."
