Fakta Seru dari Foto Pertama Lubang Hitam Supermasif Messier 87

Para astronom telah lama mengetahui dan menemukan ribuan bukti tentang eksistensi lubang hitam, namun tidak pernah dapat mencitrakannya secara langsung dan sejauh ini hanya mengandalkan simulasi komputer atau ilustrasi seniman untuk menjelaskan hasil penelitian kepada publik.

Dilansir dari CNN, Sheperd Doeleman, direktur Event Horizon Telescope (EHT), menjelaskan kepada media bahwa para peneliti berhasil mengamati apa yang diperkirakan tidak bisa diamati dan akhirnya mengabadikan gambar lubang hitam.

EHT adalah jaringan global teleskop radio yang mengambil foto pertama lubang hitam tersebut. Lebih dari 200 peneliti terlibat dalam proyek dan mereka telah bekerja selama lebih dari satu dekade hanya untuk menghasilkan gambar ini.

Proyek yang diberi nama event horizon (horizon peristiwa) mengacu pada batas di sekitar lubang hitam yang mewakili titik tidak bisa kembali, yaitu lokasi di sekitar lubang hitam di mana tidak ada satupun, termasuk cahaya, yang bisa lolos dari gravitasi masif lubang hitam.

Dalam upaya mereka untuk mengabadikan gambar lubang hitam, para ilmuwan menggabungkan kekuatan delapan teleskop radio di seluruh dunia menggunakan Very-Long-Baseline-Interferometry untuk membentuk EHT. Kombinasi ini secara efektif menciptakan teleskop virtual global yang ukurannya setara dengan Bumi itu sendiri.

Adapun jajaran teleskop radio yang membentuk EHT ini adalah ALMA, APEX, IRAM 30-meter telescope, James Clerk Maxwell Telescope, Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano, Submillimeter Array, Submillimeter Telescope dan South Pole Telescope.

Medan gravitasi masif lubang hitam menarik segala sesuatu di sekitarnya, termasuk cahaya. Selain itu, lubang hitam juga mampu memanaskan material di sekitarnya dan melengkungkan ruang dan waktu.

Material terakumulasi di sekitar lubang hitam, dipanaskan hingga milyaran derajat dalam kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Cahaya melengkung di sekitar gaya gravitasi lubang hitam dan menciptakan cincin foton seperti yang terlihat pada gambar (paling atas).

Metode pencitraan yang digunakan untuk mengambil foto mengungkapkan bahwa lubang hitam supermasif memiliki struktur seperti cincin dan bayangan, terlihat melalui wilayah tengah yang gelap. Konfirmasi visual lubang hitam juga bertindak sebagai konfirmasi teori relativitas umum Albert Einstein.

Dalam teorinya, Einstein memprediksi bahwa wilayah ruang angkasa yang padat akan memiliki medan gravitasi sangat kuat sehingga tidak ada yang bisa menghindarinya. Tetapi, jika material yang dipanaskan dalam bentuk plasma mengelilingi lubang hitam dan memancarkan cahaya, horizon peristiwa bisa terlihat.

Heino Falcke, Ketua Dewan Sains EHT, menjelaskan bahwa jika terbenam di wilayah yang lebih terang seperti sebuah cakram gas bercahaya, lubang hitam akan menciptakan wilayah gelap mirip bayangan, sesuatu yang telah diprediksi oleh relativitas umum Einstein.

Falcke juga menambahkan bahwa bayangan yang disebabkan oleh pembengkokan gravitasi dan tertangkapnya cahaya oleh horizon peristiwa, mengungkapkan banyak hal tentang sifat dari objek kosmik menarik ini dan memungkinkan para ilmuwan mengukur massa lubang hitam M87.

Lubang hitam M87 memiliki massa yang sangat masif dan memberikan para peneliti alasan untuk meyakini bahwa itu mungkin merupakan lubang hitam terbesar yang dapat dilihat dari Bumi. Relatif terhadap objek kosmik lainnya, ukuran lubang hitam supermasif sebenarnya tergolong kecil.

Inilah mengapa mereka tidak dapat diamati sebelumnya. Ukuran lubang hitam berhubungan langsung dengan massa. Semakin besar lubang hitam, semakin besar bayangannya. Meskipun tidak bisa diamati secara langsung, interaksi lubang hitam dengan materi di sekitarnya adalah petunjuk yang paling berharga.

Gravitasi lubang hitam supermasif kadang-kadang bisa cukup kuat untuk menarik kandungan gas dari sebuah bintang sehingga membentuk cakram di sekelilingnya yang disebut piringan akresi. Karena gas dari piringan akresi tertarik ke dalam lubang hitam dalam bentuk spiral, gas ini memanas hingga mencapai suhu yang sangat tinggi dan melepaskan radiasi berenergi tinggi ke segala arah.

Para astronom kemudian menggunakan informasi ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang sifat-sifat lubang hitam, termasuk massa dan seberapa jauh jaraknya, serta menentukan lubang hitam mana yang paling besar dari Bumi.

Di jantung galaksi Bima Sakti kita juga bersemayam Sagitarius A*, sebuah lubang hitam supermasif yang terletak 27.000 tahun cahaya jauhnya dengan massa sekitar 4 juta kali lipat massa Matahari, jauh lebih kecil dibandingkan lubang hitam supemasif di pusat galaksi M87 yang mencapai 6,5 miliar massa Matahari.

Lubang hitam tidak berkeliaran di Alam Semesta untuk secara acak menelan dunia. Mereka mengikuti hukum gravitasi seperti benda-benda lainnya di ruang angkasa. Untuk memberikan pengaruh kepada Bumi, orbit lubang hitam harus sangat dekat dengan Tata Surya, dan hal ini mustahil terjadi.

Jika sebuah lubang hitam dengan massa yang setara dengan Matahari, kemudian menggantikan Matahari kita, Bumi tetap tidak akan tertarik ke dalamnya. Gravitasi lubang hitam dengan massa yang setara dengan Matahari, daya tariknya tetap sama seperti gravitasi Matahari. Planet-planet di Tata Surya akan mengorbit lubang hitam tersebut sebagaimana mengorbit Matahari saat ini.

Tata Surya telah eksis selama lebih dari 4,5 miliar tahun, dengan seluruh planet mengorbit tanpa gangguan. Bahkan, jika lubang hitam melintas mendekati Tata Surya dalam jarak puluhan tahun cahaya, maka akan mengacaukan orbit secara signifikan dan kehidupan mungkin tidak akan ada di sini untuk mempertimbangkan fakta ini. Kita tidak bertemu dengan lubang hitam dalam kurun waktu jutaan tahun, dan mungkin juga tidak akan terjadi dalam waktu milyaran atau triliunan tahun yang akan datang.

Matahari juga tidak memiliki massa yang cukup untuk kemudian runtuh menjadi lubang hitam. Dalam milyaran tahun, menjelang akhir kehidupannya, Matahari akan menjadi bintang raksasa merah. Setelah menghabiskan bahan bakar terakhirnya, Matahari akan akan membuang lapisan-lapisan luarnya dan berubah menjadi nebula planet. Akhirnya, yang tersisa dari Matahari adalah sebuah bintang katai putih yang dingin.

Event Horizon Telescope telah berhasil mengabadikan gambar visual pertama lubang hitam secara langsung. Kini, para astronom yang tidak perlu lagi mengandalkan simulasi komputer atau ilustrasi seniman, dan pastinya segera mempersiapkan diri untuk melakukan terobosan luar biasa guna membuka jalan bagi studi fundamental yang bertahan dalam kurun waktu lama.

Tak lama lagi, para penggemar astrofisika, lubang hitam dan Relativitas Umum akan memasuki era keemasan. Jika 2016 adalah tahun gelombang gravitasi dan 2017 adalah tahun penggabungan bintang neutron, maka 2019 layak untuk ditetapkan sebagai tahun horizon peristiwa lubang hitam.