Dulu Diragukan, Bukti Teori Lubang Hitam Stephen Hawking Ditemukan
- Para peneliti percaya bahwa neutrino yang sangat kuat yang ditemukan oleh kolaborasi Eropa KM3NeT merupakan ciri khas lubang hitam yang menguap.
- Lubang hitam primordial yang dihasilkan dalam Big Bang bisa menjadi penjelasan untuk materi gelap, tapi masih nihil.
- Jika hipotesis tentang lubang hitam purba benar, maka kolaborasi KM3NeT akan menemukan neutrino yang menakjubkan dalam beberapa tahun ke depan.
Lima dekade yang lalu, astrofisikawan terkenal Stephen Hawking berteori bahwa Big Bang mungkin telah membanjiri alam semesta dengan lubang hitam kecil. Sekarang, para peneliti percaya bahwa mereka mungkin telah melihat salah satunya meledak.
Pada Februari 2025, kolaborasi Eropa KM3NeT —yang terdiri dari detektor bawah air di lepas pantai Prancis, Italia, dan Yunani—mengumumkan penemuan neutrino yang sangat kuat. Partikel hantu ini memiliki energi sekitar 100 PeV—25 kali lebih energik daripada partikel yang dipercepat di Large Hadron Collider, mesin penghancur atom paling kuat di dunia.
Melansir Live Science, para fisikawan telah berjuang untuk menemukan penjelasan tentang neutrino yang sangat energik. Namun kini, sebuah tim peneliti yang tidak terlibat dalam pendeteksian awal telah mengajukan hipotesis yang mengejutkan di mana Neutrino tersebut merupakan ciri khas lubang hitam yang menguap.
Seukuran gajah
Pada tahun 1970-an, Hawking menyadari bahwa lubang hitam tidak sepenuhnya berwarna hitam. Sebaliknya, melalui interaksi yang kompleks antara horison peristiwa lubang hitam dan medan kuantum ruang-waktu, objek luar angkasa itu dapat memancarkan aliran radiasi yang lambat tapi stabil, yang sekarang dikenal sebagai radiasi Hawking.
Ini berarti lubang hitam menguap dan akhirnya menghilang. Bahkan, ketika lubang hitam semakin kecil, ia memancarkan lebih banyak radiasi, sampai akhirnya meledak dalam badai partikel dan radiasi berenergi tinggi—seperti neutrino yang ditemukan oleh kolaborasi KM3Net.
Tapi, semua lubang hitam yang diketahui berukuran sangat besar—setidaknya beberapa kali massa matahari, dan seringkali jauh lebih besar lagi. Butuh waktu lebih dari 10^100 tahun bagi lubang hitam terkecil sekalipun untuk mati.
Jika neutrino KM3NeT berasal dari lubang hitam yang meledak, maka ukurannya pasti jauh lebih kecil, yaitu sekitar 22.000 pon (10.000 kilogram). Beratnya kira-kira sama dengan berat dua ekor gajah Afrika yang sudah dewasa, yang dimampatkan ke dalam lubang hitam yang lebih kecil dari atom.
Lubang hitam primordial
Satu-satunya cara yang diketahui potensial untuk menghasilkan lubang hitam sekecil itu adalah dalam peristiwa kacau pada awal Big Bang, yang mungkin telah membanjiri alam semesta dengan lubang hitam “primordial”. Lubang hitam primordial terkecil yang dihasilkan dalam Big Bang akan meledak sejak lama, sedangkan lubang hitam yang lebih besar mungkin masih bertahan sampai sekarang.
Sayangnya, lubang hitam seberat 22.000 pon seharusnya tidak bisa bertahan hidup dari Big Bang sampai sekarang. Namun, para penulis menunjukkan bahwa mungkin ada mekanisme kuantum tambahan yang memungkinkan lubang hitam untuk menahan peluruhan.
Sehingga lubang hitam seberat 22.000 massa untuk bertahan hidup selama miliaran tahun sebelum akhirnya meledak dan mengirimkan neutrino berenergi tinggi ke arah Bumi.
Lubang hitam primordial bisa jadi merupakan penjelasan untuk materi gelap, yaitu substansi tak kasatmata yang menyumbang sebagian besar materi di alam semesta. Tapi sejauh ini, pencariannya masih nihil. Penemuan baru ini bisa jadi memberikan petunjuk yang menarik.
Mungkin ada yang lainnya
Para peneliti menemukan bahwa jika lubang hitam purba dengan kisaran massa seperti ini cukup melimpah untuk menampung seluruh materi gelap, maka seharusnya lubang-lubang hitam tersebut meledak secara teratur.
Mereka memperkirakan, jika hipotesis ini benar, maka kolaborasi KM3NeT akan menemukan neutrino yang menakjubkan dalam beberapa tahun ke depan.
Jika deteksi itu terjadi, maka kita mungkin harus memikirkan kembali secara radikal cara kita mendekati materi gelap, neutrino berenergi tinggi, bahkan fisika alam semesta awal.
