Dulu Diragukan, Bukti Teori Lubang Hitam Stephen Hawking Ditemukan

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.

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.

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.