Pakar Ungkap Bagaimana Jika Dua lubang Hitam Bertabrakan
Liputan6.com, Jakarta – Lubang hitam merupakan benda di luar angkasa yang mampu menarik cahaya melalui gaya gravitasi. Lubang hitam terbesar di alam semesta dikenal sebagai lubang hitam supermasif dan memiliki lubang berukuran jutaan hingga miliaran kali lipat Matahari.
Meskipun telah dilakukan penelitian selama puluhan tahun, lubang hitam tetap menjadi misteri di dunia astronomi. Baru-baru ini, para ilmuwan mendapat ide tentang apa yang akan terjadi jika dua lubang hitam di alam semesta bertabrakan.
Disajikan di laman Space pada Senin (28/10/2024), teori tersebut dikemukakan oleh astrofisikawan SUNY Stony Brook dan Flatiron Institute di New York, Paul Sutter. Dalam makalah yang ditulisnya, ia menyatakan bahwa tumbukan lubang hitam akan menghasilkan energi yang sangat besar.
Tabrakan dua lubang hitam akan melepaskan energi lebih banyak dibandingkan seluruh bintang di alam semesta. Proses ini menciptakan gelombang gravitasi yang menggabungkan dua lubang hitam menjadi satu.
Tabrakan lubang hitam adalah peristiwa spektakuler dan salah satu peristiwa paling energik di alam semesta. Dua lubang hitam bisa membentuk dua bintang atau bisa bergabung secara acak di luar angkasa.
Namun, agar bisa bertabrakan, keduanya harus berdekatan. Ini berarti mereka harus kehilangan lebih banyak energi orbital terlebih dahulu.
Menurut Sutter, interaksi dengan lingkungan merupakan langkah awal dalam mengurangi energi orbital. Sejumlah kecil gas dan debu selalu beterbangan di sekitarnya dan terkadang bahkan planet atau bintang pun ikut terlibat.
Benda-benda tersebut bisa berakselerasi ke dalam lubang hitam atau jatuh ke dalamnya. Namun, keduanya tetap berkontribusi mengurangi kekuatan sistem.
Ketika dua lubang hitam berada cukup dekat, gravitasi mulai memainkan peran utama. Saat mereka berputar mengelilingi satu sama lain, mereka menggerakkan ruang dan waktu di sekitar mereka.
Tabrakan lubang hitam menciptakan gelombang gravitasi seperti gelombang di genangan air. Namun, gelombang gravitasi ini sangat lemah dan hanya menjadi penting ketika dua lubang hitam berada sangat dekat satu sama lain.
Kemudian muncullah sesuatu yang disebut “masalah parsec terakhir” dalam astrofisika. Simulasi menunjukkan bahwa interaksi gravitasi dengan lingkungan sekitar dapat membawa dua lubang hitam pada jarak sekitar satu parsec (sekitar 3,26 tahun cahaya) satu sama lain.
Namun, setelah jarak ini, tidak ada material yang cukup kuat untuk terus mengurangi kekuatannya. Di sisi lain, pada jarak ini, gelombang gravitasi terlalu lemah untuk menyatukan keduanya dengan cepat.
Meskipun fenomena “masalah parsec terakhir” ini belum terpecahkan, kita tahu bahwa metode terakhir memungkinkan lubang hitam mendekat. Saat mereka semakin dekat, gelombang gravitasi mulai melepaskan energi dengan lebih efisien dan dalam beberapa menit lubang hitam akan bertabrakan.
Dalam milidetik terakhir sebelum tabrakan, setiap lubang hitam mengirimkan “tentakel” dari cakrawala peristiwa ke cakrawala peristiwa lainnya. Kedua lengan ini bertemu dan membentuk jembatan kecil yang akhirnya menghubungkan kedua cakrawala, seperti dua gelembung sabun yang saling bertabrakan.
Ketika lubang hitam ini akhirnya bergabung, terbentuklah lubang hitam supermasif. Ajaibnya, lubang hitam yang baru terbentuk ini memiliki massa yang lebih kecil dibandingkan jumlah massa dua lubang hitam sebelumnya.
Tabrakan dua lubang hitam teramati, peristiwa penggabungan yang terdeteksi LIGO pada tahun 2016. Sebuah lubang hitam bermassa 36 kali massa matahari bertabrakan dengan lubang hitam lain yang bermassa 30 kali massa matahari. .
Namun hasilnya adalah lubang hitam baru dengan massa hanya 63 kali massa Matahari, berkurang tiga kali massa Matahari. Massa yang hilang ini diubah menjadi energi dalam bentuk gelombang gravitasi.
Proses inilah yang menyebabkan tumbukan setiap lubang hitam mengakibatkan pelepasan energi dalam jumlah besar, yakni sekitar 5 persen dari nilai totalnya. Dalam skala kosmik, hal ini setara dengan mengubah tiga matahari menjadi energi murni.
Bagian paling misterius dari proses ini adalah apa yang terjadi di dalam lubang hitam yang baru terbentuk. Pusat lubang hitam, yang disebut singularitas, adalah tempat dengan kepadatan tak terhingga.
Keadaan hukum fisika saat ini tidak memahami apa yang sebenarnya terjadi. Simulasi menunjukkan pemisahan dua lubang hitam akan saling mendekat, berputar sebentar, lalu menyatu.
(Tiffany)