Lubang hitam menakutkan, dan beberapa benda paling menarik dan misterius di Semesta. Tapi apa itu black hole? Lubang hitam pada dasarnya adalah benda-benda di ruang angkasa yang sangat besar dan padat sehingga tidak ada yang bisa lepas dari tarikan gravitasi mereka, termasuk cahaya (itulah sebabnya mereka disebut hitam lubang). Ini mengarah ke beberapa skenario menarik tentang fisika di daerah sekitar lubang hitam.
Teori relativitas umum mendalilkan bahwa apa pun dengan massa melengkung jalinan ruangwaktu, dan kelengkungan ini adalah apa yang kita kenal sebagai gravitasi. Contoh paling populer (dan sangat deskriptif) untuk menggambarkan bagaimana ini bekerja adalah dari lembaran karet. Imaging bahwa Anda memiliki lembaran besar karet elastis yang direntangkan secara wajar. Lembar ini adalah representasi 2 dimensi dari jalinan ruang (yang memiliki tiga dimensi, tetapi untuk kesederhanaan dan kemudahan ilustrasi, kami akan menggunakan dua). Jika Anda menempatkan marmer kecil di atas lembaran, itu akan membuat lekukan kecil di karet. Bayangkan marmer itu adalah sebuah planet, dan jika Anda memiliki salah satu kelereng bergaris kaca yang keren itu, ia mungkin terlihat seperti Jupiter. Menggulung kerikil kecil (yang menciptakan lekukannya sendiri, sangat kecil) oleh marmer, Anda mungkin melihat kerikil membelok ke arah lekukan marmer. Pada dasarnya, marmer itu menarik kerikil kecil ke arahnya karena gravitasinya.
Sekarang, jika Anda menempatkan bola bowling pada lembaran, yang jauh lebih besar, itu membuat lekukan yang jauh lebih besar yang kemungkinan akan menjebak kerikil saat digulung. Bola bowling akan mewakili sesuatu yang sangat baik seperti bintang dalam contoh ini. Lubang hitam adalah semua massa bintang, tetapi dalam ruang yang sangat kecil, cukup untuk membuat indentasi lembaran karet cukup sehingga tidak ada yang Anda gulung oleh lekukan lubang hitam dalam jarak tertentu - tidak peduli seberapa cepat Anda membuatnya pergi - bisa melarikan diri. Area di sekitar lubang hitam yang tidak dapat dihindarkan oleh apa pun disebut horizon peristiwa, dan seberapa besar area ini bergantung pada ukuran lubang hitam itu sendiri.
Sebuah lubang hitam bintang terbentuk ketika sebuah bintang yang memiliki inti di atas sekitar 3 massa matahari mendekati akhir masa hidupnya, dan proses fusi di dalam bintang tidak lagi mendorong keluar dengan cukup terhadap tarikan gravitasi ke dalam, menyebabkan bintang meledak. . Setelah materi di dalam bintang dikompresi di bawah jari-jari tertentu - bernama Radius Schwarzschild setelah ahli matematika yang merumuskannya - sebuah lubang hitam terbentuk.
Lubang hitam supermasif adalah yang terbentuk di pusat galaksi, dan mereka dapat berkisar miliaran massa matahari. Misalnya, lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti memiliki massa sekitar 40.000 Matahari, dan benda yang mengelilinginya - yang disebut 'cakram akresi' - adalah 4 miliar Matahari. Bagaimana lubang hitam supermasif terbentuk? Inilah artikel yang sangat bagus dan terperinci tentang lubang hitam supermasif yang membahas beberapa teori yang bersaing tentang pembentukannya.
Lubang hitam datang dalam berbagai ukuran tergantung pada massanya. Misalnya, jika Matahari menjadi lubang hitam (tidak akan, karena intinya terlalu kecil) jari-jari lubang hitam akan menjadi sekitar 3 km (1,86 mil). Jika, melalui beberapa keadaan aneh, Bumi dipadatkan menjadi ruang yang lebih kecil dari Radius Scwarzschild-nya, lubang hitam kira-kira seukuran kacang.
Di tengah lubang hitam terletak apa yang disebut singularitas, di mana massa lubang hitam dikompresi ke volume nol, dan kemampuan relativitas umum untuk menggambarkan apa yang terjadi di sini rusak.
Bagaimana kita tahu lubang hitam ada, jika mereka tidak memancarkan cahaya? Bukti lubang hitam bintang berasal dari mengamati interaksinya dalam sistem biner, dan lubang hitam supermasif dapat diamati menggunakan teleskop sinar-X, serta melalui gravitasi yang diberikan pada bintang-bintang di galaksi.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang lubang hitam, ada beberapa sumber daya di web. Sebagai permulaan, Hubblesite memiliki ensiklopedia yang sangat baik, seperti halnya Stardate.org. Anda juga dapat memeriksa sisa bagian kami pada lubang hitam di Guide to Space, atau mendengarkan beberapa episode Astronomi Cast pada subjek, seperti Episode 18, atau pertanyaan yang ditampilkan di Black, Black Holes.
Sumber: NASA: Blackholes, NASA: Stars, Hyperphysics
