Sejak sekian lama, nampaknya lubang hitam misteri wujud secara eksklusif dalam fikiran ahli fizik teori. Sekarang, berkat pencapaian sains moden, telah menjadi jelas: mereka benar-benar wujud. Pada 14 September 2015, gelombang graviti mula-mula menggegarkan ruang-waktu di pengesan LIGO Amerika. Bukti riak ruang-waktu, yang diramalkan oleh Albert Einstein (1879–1955) 100 tahun sebelumnya, pada masa yang sama merupakan bukti eksperimental tentang kewujudan fizikal lubang hitam.
Isyarat pertama yang diukur GW150914 muncul dari dua lubang hitam dengan 36 dan 29 jisim suria, yang pernah mengelilingi satu sama lain dalam bentuk sistem bintang binari, sehingga akhirnya bergabung menjadi objek 62 massa suria.
Beberapa bulan kemudian, para penyelidik mencatat gelombang graviti dari sumber GW151226 dari sistem yang serupa. Kejadian ini sangat mengejutkan struktur ruang-waktu. Dan dengan cara yang mengagumkan mereka mengesahkan adanya raksasa kosmik yang tidak diketahui ini.
Tetapi apa yang diketahui oleh orang biasa mengenai lubang hitam? Hanya beberapa fakta yang pernah dipelajari di kelas astronomi sekolah. Mari cuba mengimbangi jurang pengetahuan ini. Memperkenalkan 10 fakta menarik mengenai lubang hitam di ruang angkasa.
10. Boleh menjadi besar
Lubang hitam bersaiz super boleh mencapai 105 hingga 1010 jisim suria. Masih tidak jelas bagaimana mereka muncul dan berkembang. Para penyelidik mencadangkan bahawa terdapat lubang hitam supermasif di hampir setiap pusat galaksi.
Lubang hitam, yang terletak di tengah Bima Sakti, juga termasuk dalam kategori ini dengan 3.6 juta jisim suria. Sekiranya lubang hitam dikelilingi oleh cakera debu gas berputar, maka masalahnya boleh menjadi panas dan mulai bersinar dengan sangat terang. Fenomena seperti itu disebut galaksi Seyfert atau quasar.
9. Mereka hampir tidak dapat dilihat
Lubang hitam sukar dicari kerana tidak memancarkan cahaya. Sinar cahaya yang melintas menyimpang dari orbitnya kerana kekuatan graviti yang sangat besar. Terdapat juga lubang hitam yang "tidur" dan menjadi aktif hanya apabila jirim menghampiri.
Oleh kerana lubang hitam menyerap semua cahaya, seperti yang dilakukan oleh banyak objek ruang angkasa di langit, para astronom tidak dapat menentukannya secara langsung. Tetapi ada beberapa kunci yang menunjukkan adanya lubang hitam.
Di satu pihak, graviti kuat lubang hitam menarik objek di sekitarnya. Ahli astronomi menggunakan pergerakan tidak menentu ini untuk menyimpulkan kehadiran raksasa yang tidak kelihatan yang bersembunyi di dekatnya.
Atau objek boleh berputar di sekitar lubang hitam, dan ahli astronomi dapat mencari bintang yang sepertinya tidak bergerak sama sekali untuk mencari calon yang mungkin untuk gelaran lubang hitam. Jadi ahli astronomi pada akhir tahun 2000an mengenal pasti Sagittarius A sebagai lubang hitam.
8. Lubang hitam - pembersih vakum gergasi
Sebilangan saintis memanggil kumpulan bahan raksasa lubang hitam di ruang yang sangat kecil. Mereka juga mengakui bahawa lubang hitam bertindak seperti pembersih vakum ruang yang sangat kuat.
Mereka menarik materi, dan kemudian tanpa ampun menyerapnya, seperti tanaman karnivor di lubang yang dalam. Mereka juga menangkap bintang ketika jatuh ke zon tarikan lubang hitam seperti itu. Dalam kes ini, bahan bintang berputar di sekitar lubang hitam, memanas dan bersinar terang sebelum hilang ke dalamnya.
Pada tahun 2010, para penyelidik memerhatikan dengan teleskop bagaimana lubang hitam raksasa secara harfiah merobek bintang.
7. Mempengaruhi masa
Menurut Teori Relativiti Einstein, masa untuk pemerhati berlainan berlainan secara berbeza. Pada kelajuan yang hampir dengan kelajuan cahaya, masa mengalir dengan lebih perlahan untuk badan yang bergerak. Maksudnya, kelajuan cahaya adalah nilai mutlak, yang tidak realistik untuk dicapai, dan masa selalu relatif.
Pada satu masa, Einstein menyimpulkan bahawa graviti muncul sebagai hasil dari kelengkungan ruang-waktu. Dia menyebut keteraturan seperti teori relativiti umum. Dalam ruang-waktu melengkung, semua elemen bergerak di sepanjang jalan terpendek.
Teori relativiti umum menunjukkan bahawa kelajuan masa secara langsung bergantung pada medan graviti.
Lubang hitam mempunyai jisim yang begitu besar sehingga mereka membengkokkan ruang-waktu sedemikian rupa sehingga terjadi kegagalan di dasar. Oleh itu, setelah sampai di sana, kepulangan sudah tidak realistik.
6. Buangkan jirim ke ruang angkasa
Lubang hitam juga merupakan sejenis pemakan omnivor, yang sering memberikan lokasi. Apabila mereka menarik bintang di sekitarnya, daya gravitasi dan magnetnya yang kuat memanaskan gas dan habuk yang berlaku, menyebabkan mereka memancarkan sinaran. Sebahagian dari bahan bercahaya ini merangkumi lubang hitam di kawasan berpusing yang disebut cakera penambahan.
Pada masa yang sama, perkara yang mula jatuh ke dalam lubang hitam tidak semestinya kekal di situ. Lubang hitam kadang-kadang boleh membuang stardust yang jatuhmengubahnya menjadi sejenis pancaran radiasi yang kuat.
5. Bukan corong, tetapi sfera
Dalam kebanyakan buku teks dan manual astronomi, lubang hitam ditunjukkan sebagai corong. Ini kerana ia ditunjukkan dari sudut pandang sumur graviti. Sebenarnya lubang hitam menyerupai sfera dalam bentuknya.
4. Mengapa berwarna hitam
Terlepas dari kenyataan bahawa lubang hitam tidak penting, ia memiliki permukaan - "cakrawala peristiwa." Dari satu segi, ini adalah pembatas di mana tidak ada yang dapat menembus ke luar - isyarat radio, atau zarah cahaya yang berputar pada kelajuan yang besar. Dari sini muncul perkataan "hitam".
3. Undang-undang fizik tidak terpakai di pusat
Sekiranya lubang hitam berputar, cakrawala kejadiannya sedikit berubah bentuk. Namun, ruang-waktu persekitarannya yang dekat dan perkara yang ada di sana berputar dengannya. Kawasan pengaruh lubang hitam ini disebut ergosfera dan mempunyai bentuk elipsoid. Perkara, yang pernah memasukinya dari luar, tidak semestinya terjun langsung ke perangkap ruang-waktu, tetapi pertama-tama ia berpusing dengannya.
2. Tidak ada satu lubang hitam seperti yang lain
Lubang hitam supermasif yang diramalkan oleh teori relativiti umum Einstein boleh mempunyai jisim yang sama dengan berjuta-juta matahari; raksasa angkasa ini mungkin bersembunyi di pusat kebanyakan galaksi.
Bima Sakti mengandungi lubang hitam supermasifnya di tengah, yang dikenali sebagai Sagittarius A, yang lebih besar daripada empat juta kali lebih besar daripada Matahari kita.
Anggota kecil keluarga lubang hitam masih bersifat teori. Pusaran kecil dari kegelapan ini dapat dihidupkan segera setelah Alam Semesta terbentuk akibat ledakan besar, sekitar 13.7 bilion tahun yang lalu, dan kemudian cepat menguap.
Ahli astronomi juga mengesyaki bahawa terdapat sekumpulan objek di Alam Semesta yang disebut lubang hitam bersaiz sederhana, walaupun bukti keberadaannya masih kontroversial.
1. Dibuka oleh John Wheeler
John Archibald Wheeler mencipta istilah "lubang hitam" pada tahun 1967. Sebelum ini, "bapa" teori relativiti Albert Einstein telah menangani lubang hitam. Menurutnya, lubang hitam adalah tempat ruang-waktu yang sangat bengkok sehingga cahaya tidak dapat melintas tanpa diserap.
Pada tahun 1982, Lubang Besar pertama di luar galaksi kita ditemui di Awan Magellan Besar, pada jarak sekitar 150.000 tahun cahaya.