Apa itu lubang hitam?
Untuk memulainya, perlu ditunjukkan bahwa lubang hitam telah dipelajari dengan sangat buruk dan sebagian besar pada tingkat teoretis. Hingga 2019, umat manusia hanya memiliki pengetahuan teoretis. Namun, pada 10 April di tahun yang sama, para ilmuwan berhasil mendapatkan foto sinar-X pertama dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi Messier 87 (M87).
Apa itu lubang hitam?
Singkatnya, lubang hitam adalah yang terberat dan sekaligus yang terkecil dari semua kemungkinan objek di alam semesta.
Lubang hitam adalah objek di luar angkasa di mana sejumlah besar materi dikompresi. Untuk memahami secara kasar skala kompresi - bayangkan sebuah bintang yang 10 - 100 - 1.000.000 kali lebih besar dari matahari, dan dikompresi menjadi bola dengan diameter wilayah Kyiv. Sebagai hasil dari kepadatan yang luar biasa, medan gravitasi yang kuat muncul, dari mana bahkan cahaya tidak dapat melarikan diri.
Mengapa lubang hitam disebut demikian?
Saat ini, diketahui bahwa lubang hitam memiliki gravitasi yang tak terbayangkan, begitu kuatnya bahkan partikel kecil seperti foton (partikel cahaya yang terlihat) tidak bisa mengatasi kekuatannya daya tarik, dan mereka, untuk sesaat, bergerak dengan kecepatan cahaya. Justru karena fakta bahwa cahaya tidak dipantulkan (lebih tepatnya, tidak dapat mengatasi gaya gravitasi) dari permukaan yang secara lahiriah "lubang hitam" tetap menjadi area gelap untuk perangkat pengamatan yang ada, sedangkan di atas tidak berarti sama sekali bahwa permukaan lubang hitam hitam, hanya dari luar tidak mungkin untuk melihat, sebuah paradoks, dan jauh dari satu-satunya!
Wilayah ruang di sekitar lubang hitam, di luar itu materi dan partikel apa pun, termasuk kuanta cahaya, tidak dapat menembus (kembali), disebut. Berada di bawah cakrawala peristiwa, objek, benda, partikel apa pun akan bergerak, hanya ada di dalam lubang hitam dan tidak akan bisa keluar dari cakrawala peristiwa. Pengamat eksternal yang berada di luar horizon peristiwa tidak dapat mengamati apa yang terjadi di dalam.
Dengan cakrawala peristiwa tidak apa-apa sederhananya, berkat efek kuantum, ia memancarkan energi (aliran partikel panas) ke alam semesta. Efek ini dikenal sebagai radiasi Hawking dan karena itu, secara teoritis, lubang hitam dapat berhenti ada (secara bertahap menguapkan energi radiasi) dan berubah menjadi bintang yang punah. Pernyataan ini benar dalam fisika kuantum, di mana materi dapat bergerak melalui terowongan, mengatasi hambatan yang tidak dapat diatasi dalam kondisi normal.
Tidak diketahui secara pasti apa yang terjadi pada materi ketika gaya gravitasi lubang hitam menariknya dan melewati cakrawala peristiwa.Dari sudut pandang teoretis, kemungkinan besar benda/materi setelah melewati cakrawala peristiwa jatuh ke dalam apa yang disebut singularitas, dan sebelum itu dihancurkan karena gaya gravitasi.
Singularitas gravitasi adalah titik dalam ruang-waktu di mana hukum fisika yang kita kenal kemungkinan besar tidak bekerja atau bekerja secara berbeda. Misalnya, kuantitas yang menggambarkan gravitasi dalam kondisi normal, dalam kondisi singularitas, dapat menjadi tak terbatas atau tak terbatas.
Mengapa ada cahaya di sekitar lubang hitam di foto?
Tonton video ini di YouTube
Pada cincin akresi lubang hitam
Cahaya di sekitar lubang hitam bukanlah Photoshop atau efek khusus komputer. Berdasarkan hukum tarik-menarik, lubang hitam menarik ke diri mereka sendiri segala sesuatu yang jatuh ke dalam zona aksi gravitasinya. Itu bisa berupa gas, debu, dan materi lainnya. Dalam hal ini, materi, yang jatuh di bawah daya tarik lubang hitam, tidak langsung jatuh di permukaannya, tetapi mulai berputar dalam orbit melingkar. Selama rotasi, ia memanas karena kecepatan dan gesekan yang sangat besar, dan memancarkan sinar-X, radiasi. Rotasi nyata dari materi bercahaya disebut piringan akresi, dan justru inilah yang ditampilkan dalam foto lubang hitam di awal artikel.
Apa cara lain untuk mendeteksi lubang hitam?
Teleskop yang mempelajari lubang hitam melihat lingkungan mereka, di mana materi sangat dekat dengan cakrawala peristiwa. Substansi dipanaskan hingga jutaan derajat dan bersinar dengan sinar-X. Gravitasi besar lubang hitam juga mendistorsi ruang itu sendiri, sehingga Anda dapat melihat efek tarikan gravitasi tak terlihat pada bintang dan objek lainnya.
