Home / Berita / Astronomi / Babak Baru Lubang Hitam

Babak Baru Lubang Hitam

Dan Marrone, astronom dari Universitas Arizona, memberikan penjelasan dalam pemaparan citra pertama lubang hitam pada sebuah jumpa pers di Washington, Amerika Serikat, Rabu (10/4/2019). Era baru eksplorasi benda langit paling misterius, Lubang Hitam, pun dimulai.

Citra lubang hitam pertama yang didapat itu dari lubang hitam supermasif di inti Galaksi Messier 87 (M87). Galaksi super-raksasa disebut Virgo A atau NGC 4486 itu berbentuk elips dan terletak di arah rasi Virgo.

Lubang hitam supermasif itu punya massa 6,5 miliar kali massa Matahari dan diameternya 40 miliar kilometer atau 270 kali jarak Bumi-Matahari. Jarak lubang hitam dari Bumi 55 juta tahun cahaya.

”Kami mengambil citra lubang hitam untuk pertama kali,” kata Direktur Proyek Event Horizon Telescope (EHT) Sheperd S Doeleman dari Pusat Astrofisika (CfA) Harvard & Smithsonian, dikutip dari situs Observatorium Selatan Eropa (European Southern Observatory/ESO), Rabu (10/4/2019).

Setelah diprediksi keberadaannya seabad lalu, akhirnya citra lubang hitam untuk pertama kali diperoleh secara langsung. Era baru eksplorasi benda langit paling misterius pun dimulai.–Kompas12 Apr 2019(M ZAID WAHYUDI)–REUTERS/JEENAH MOON

Tentu citra yang diambil bukan lubang hitam langsung. Sesuai teori, lubang hitam gelap. Citra yang didapat ialah bayangan lubang hitam dari piringan akresi cahaya yang mengelilingi lubang hitam.

Piringan akresi cahaya itu dari materi berupa foton—materi dasar cahaya—hingga gas dan debu. Dalam piringan, materi itu bergesekan, menghasilkan panas amat tinggi dan bercahaya. Materi di piringan terlalu dekat lubang hitam akan terjebak lubang hitam dan tak bisa keluar lagi, sementara yang tak terjebak berputar keliling lubang hitam.

”Diameter lubang hitam supermasif lebih besar dari ukuran Tata Surya kita,” kata Ketua Dewan Sains EHT Heino Falcke dari Universitas Radboud, Belanda, kepada BBC. Itu memungkinkan periset menentukan horizon peristiwa

(event horizon) yang jadi batas obyek lolos atau tidak dari tarikan lubang hitam.

Pilihan pengamatan lubang
hitam jatuh pada lubang hitam M87 supermasif. Lubang hitam terdekat di Bumi di pusat Galaksi Bimasakti dinamakan Sagittarius A*. Namun, massa lubang hitam hanya 4,3 juta massa Matahari meski berjarak 26.000 tahun cahaya.

Ziri Younsi dari Universitas College London, Inggris, yang terlibat pengamatan, mengatakan, citra lubang hitam itu sesuai teori dan bayangan kita. Meski lubang hitam ialah obyek sederhana, benda itu menimbulkan pertanyaan lebih jauh tentang ruang-waktu dan eksistensi manusia di semesta.

Sementara kosmolog yang juga Direktur Observatorium Bosscha Institut Teknologi Bandung Premana W Premadi mengatakan, arti besar diperolehnya citra bayangan lubang hitam itu adalah dibuktikannya teori relativitas umum Albert Einstein tentang lubang hitam dan horizon peristiwa.

Meski tak ada ilmuwan Indonesia terlibat, nama Indonesia disebut di taklimat media sejumlah lembaga pengamatan karena Indonesia tergabung jaringan East Asian Observatory. Itu jadi peluang Indonesia terlibat riset lubang hitam berikut.

Pengamatan
Lubang hitam adalah benda kosmik bermassa amat besar dan kompak. Itu membuat benda ini punya gaya gravitasi amat besar hingga cahaya tidak bisa lolos darinya.

Seperti dikutip dari Langitselatan.com, untuk menjadikan Bumi lubang hitam, bola Bumi berdiameter 12.742 kilometer harus dimampatkan hingga diameter 1,8 sentimeter, setengah ibu jari orang dewasa. Matahari dengan diameter 1,39 juta kilometer dimampatkan hingga diameter 6 kilometer.

Namun, Matahari apalagi Bumi tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Untuk menjadi lubang hitam, bintang minimal punya 25 kali massa Matahari. Lubang hitam sebagai akhir hidup bintang raksasa yang meledak jadi supernova dan inti runtuh jadi lubang hitam.

Namun, itu ialah lubang hitam dalam konteks evolusi bintang. Lubang hitam di inti galaksi seperti M87 atau Sagittarius A* berbeda, ia adalah lubang hitam supermasif yang asal usulnya jadi perdebatan. Belum lagi, lubang hitam kelas menengah dengan massa sampai ribuan massa Matahari.

Adanya lubang hitam selama ini diketahui dari dampaknya. Untuk mendapat citranya, banyak yang meragukannya.

Citra lubang hitam supermasif M87 didapat dengan menggabungkan 8 teleskop radio di Bumi, dari yang ada di Chile, Hawaii, Spanyol, hingga Antartika. Delapan teleskop radio itu membentuk jaringan teleskop seukuran Bumi dan disebut Event Horizon Telescope (EHT). Penggabungan dilakukan karena tak ada teleskop tunggal mampu menangkap citra lubang hitam itu.

Delapan teleskop itu dirancang mengamati lubang hitam M87 bersamaan selama beberapa hari pada April 2017. Teleskop diatur dengan jam atom hingga didapat citra berakurasi tinggi. Sebelum observasi, pemodelan atau simulasi dilakukan hingga dipastikan pengambilan citra optimal.

Data yang didapat lalu disimpan di hard drive dan dikirim untuk diolah dengan superkomputer di Institut Astronomi Radio Max Planck di Bonn, Jerman, dan Observatorium Haystack, Institut Teknologi Massachusett di Amerika Serikat. Setelah dianalisis dua tahun, citra bayangan lubang hitam itu didapat.

Menurut Falcke, ide mendapat citra lubang hitam ada sejak 1990-an. Saat itu, banyak orang meragukan. Namun, emisi radio tertentu di sekitar lubang hitam kuat untuk dideteksi dari Bumi. Setelah meyakinkan Dewan Riset Eropa, Yayasan Sains Nasional (NSF) AS dan lembaga lain, ide mengamati lubang hitam didukung dana Rp 750 miliar.

Keberhasilan mendapat citra bayangan lubang hitam ini, menurut Premana, adalah awal dimulainya eksplorasi lubang hitam. Banyak misteri lubang hitam tersembunyi, termasuk populasinya. Jadi, keberhasilan itu membuka peluang diamatinya lebih banyak lubang hitam dan menguak misteri semesta.

Sumber: Kompas, 12 April 2019
—————————-
Era Baru Eksplorasi Lubang Hitam

The huge halo around giant elliptical galaxy Messier 87 appears on this very deep image. An excess of light in the top-right part of this halo, and the motion of planetary nebulae in the galaxy, are the last remaining signs of a medium-sized galaxy that recently collided with Messier 87. The image also reveals many other galaxies forming the Virgo Cluster, of which Messier 87 is the largest member. In particular, the two galaxies at the top right of the frame are nicknamed “the Eyes”.

CHRIS MIHOS (CASE WESTERN RESERVE UNIVERSITY)/ESO–Galaksi raksasa berbentuk elips Messier 87 yang terletak di arah rasi Virgo.

Setelah diprediksi keberadaannya sekitar 100 tahun lalu melalui teori relativitas umum Albert Einstein, kolaborasi lebih dari 200 ilmuwan dari 100 lembaga lebih, akhirnya citra lubang hitam untuk pertama kali diperoleh secara langsung. Era baru eksplorasi benda langit paling misterius pun dimulai.

Citra lubang hitam pertama yang diperoleh itu berasal dari lubang hitam supermasif yang ada di inti galaksi Messier 87 (M87). Galaksi superraksasa yang juga disebut Virgo A atau NGC 4486 itu berbentuk elips dan terletak di arah rasi Virgo. Galaksi ini punya gugus bintang globular jauh lebih banyak dibandingkan yang dimiliki Bimasakti dan memiliki pancaran jet plasma energetik dari intinya.

Lubang hitam supermasif itu memiliki massa 6,5 miliar kali massa Matahari, sedangkan diamaternya sebesar 40 miliar kilometer atau sekitar 270 kali jarak Bumi-Matahari. Jarak lubang hitam dari Bumi mencapai 55 juta tahun cahaya.

”Kami telah mengambil citra lubang hitam untuk pertama kalinya,” kata Direktur Proyek Event Horizon Telescope (EHT) Sheperd S Doeleman yang berasal dari Pusat Astrofisika (CfA) Harvard & Smithsonian, seperti dikutip dari situs Observatorium Selatan Eropa (European Southern Observatory/ESO), Rabu (10/4/2019).

Citra yang diambil tentu bukanlah lubang hitam secara langsung. Sesuai teori, lubang hitam benar-benar gelap. Citra yang diperoleh adalah bayangan dari lubang hitam yang muncul dari piringan akresi cahaya yang mengelilingi lubang hitam.

Piringan akresi cahaya itu berasal dari materi berupa foton—materi dasar cahaya—hingga gas dan debu. Dalam piringan, materi itu saling bergesekan hingga menghasilkan panas sangat tinggi dan bercahaya. Materi di piringan yang terlalu dekat dengan lubang hitam akan terjebak dalam lubang hitam dan tidak bisa keluar lagi, sementara yang tidak terjebak akan berputar mengelilingi lubang hitam.

Galaksi raksasa berbentuk elips Messier 87 (M87) terletak di arah rasi Virgo.”Diamater lubang hitam supermasif itu lebih besar daripada ukuran Tata Surya kita,” kata Ketua Dewan Sains EHT Heino Falcke dari Universitas Radboud, Belanda, kepada BBC. Ukuran yang besar itulah yang memungkinkan peneliti bisa menentukan horizon peristiwa (event horizon) yang menjadi batas suatu obyek bisa lolos atau tidak dari tarikan lubang hitam.

Pilihan pengamatan lubang hitam itu jatuh pada lubang hitam M87 yang supermasif. Lubang hitam terdekat di Bumi ada di pusat galaksi Bimasakti yang dinamakan Sagittarius A*. Namun, massa lubang hitam itu hanya 4,3 juta massa Matahari walaupun jaraknya hanya 26.000 tahun cahaya.

Ziri Younsi dari Universitas College London, Inggris, yang terlibat dalam pengamatan, mengatakan, citra lubang hitam yang diperoleh itu benar-benar sesuai dengan teori dan bayangan kita selama ini. Meski lubang hitam adalah obyek yang sederhana, keberadaan benda ini menimbulkan pertanyaan lebih jauh dan kompleks tentang ruang-waktu dan akhirnya, eksistensi manusia di semesta.

Sementara itu, kosmolog yang juga Direktur Observatorium Bosscha Institut Teknologi Bandung Premana W Premadi mengatakan, arti besar diperolehnya citra bayangan lubang hitam itu adalah dibuktikannya teori relativitas umum Albert Einstein tentang lubang hitam dan horizon peristiwa.

Meskipun tidak ada ilmuwan Indonesia yang terlibat dalam penemuan tersebut, nama Indonesia disebut dalam taklimat media sejumlah lembaga pengamatan karena Indonesia tergabung dalam jaringan East Asian Observatory. Hal ini bisa menjadi peluang bagi Indonesia untuk terlibat dalam riset lubang hitam berikutnya.

Simulasi tentang lubang hitam yang memancarkan jet energetik dan dikelilingi piringan materi yang sangat panas hingga memancarkan cahaya. Sebagian materi di piringan itu akan tertarik ke lubang hitam dan sebagian yang lain akan berputar mengelilingi lubang hitam.

Lubang hitam adalah benda kosmik bermassa sangat besar dengan ukuran sangat kompak. Kondisi itu membuat benda ini mempunyai gaya gravitasi sangat besar hingga cahaya pun tidak bisa lolos darinya.

Sebagai gambaran, seperti dikutip dari langitselatan.com, untuk menjadikan Bumi lubang hitam, bola Bumi yang berdiameter 12.742 kilometer harus dimampatkan hingga diameternya hanya 1,8 sentimeter, hanya setengah ibu jari orang dewasa. Sementara Matahari dengan diameter 1,39 juta kilometer harus dimampatkan hingga diameternya 6 kilometer saja.

Namun, Matahari apalagi Bumi tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Untuk jadi lubang hitam, sebuah bintang minimal harus punya 25 kali massa Matahari. Lubang hitam itu umumnya terbentuk sebagai akhir hidup bintang raksasa yang meledak menjadi supernova dan bagian intinya runtuh menjadi lubang hitam dengan massa beberapa kali massa Matahari saja.

Meski demikian, itu adalah lubang hitam dalam konteks evolusi bintang. Lubang hitam di inti galaksi seperti M87 atau Sagittarius A* berbeda, dia adalah lubang hitam supermasif yang asal-usulnya masih menjadi perdebatan. Belum lagi lubang hitam kelas menengah yang massanya hanya sekitar ratusan sampai ribuan massa Matahari.

Untuk lubang hitam supermasif, sebagian ahli menduga, dia terbentuk dari lubang hitam generasi awal alam semesta yang tumbuh besar dengan melahap bintang dan materi sekitarnya. Bisa pula dari tabrakan antargalaksi hingga inti galaksinya bersatu.

S. BECKWITH (STSCI) HUBBLE HERITAGE TEAM, (STSCI/AURA), ESA, NASA–Citra galaksi Pusaran atau Whirlpool (M51a/NGC 5194) bersama galaksi M51b/NGC 5195 menjelang saling bertabrakan. Tabrakan antardua galaksi bisa membuat inti galaksi yang berupa lubang hitam menjadi satu.

Pengamatan
Keberadaan lubang hitam itu selama ini sudah diketahui dari dampak yang ditimbulkannya. Namun, untuk memperoleh citranya, banyak yang menyangsikannya.

Citra lubang hitam supermasif M87 diperoleh dengan menggabungkan delapan teleskop radio di Bumi, mulai dari yang ada di gurun Atacama Cile, Hawai-Amerika Serikat, Sierra Nevada-Spanyol, Arizona-AS, Meksiko, hingga Antartika.

Delapan teleskop radio itu membentuk jaringan teleskop seukuran Bumi dan dinamai Event Horizon Telescop (EHT). Penggabungan dilakukan karena tidak ada teleskop tunggal yang akan mampu menangkap citra lubang hitam tersebut.

Kedelapan teleskop itu dirancang mengamati lubang hitam M87 bersama-sama selama beberapa hari pada April 2017. Teleskop diatur dengan jam atom yang telah dikalibrasi hingga diperoleh citra dengan akurasi tinggi. Namun, sebelum observasi dilakukan, pemodelan atau simulasi terlebih dahulu dilakukan hingga dipastikan proses pengambilan citra berlangsung optimal.

Data yang diperoleh kemudian disimpan dalam hard drive dan dikirim untuk diolah menggunakan superkomputer di Institut Astronomi Radio Max Planck di Bonn, Jerman, dan Observatorium Haystack, Institut Teknologi Massachusetts di AS. Setelah diolah dan dianalisis selama dua tahun, citra bayangan lubang hitam itu diperoleh.

ESO Photo Ambassador Stéphane Guisard captured this astounding panorama from the site of ALMA, the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, in the Chilean Andes. The 5000-metre-high and extremely dry Chajnantor plateau offers the perfect place for this state-of-the-art telescope, which studies the Universe in millimetre- and submillimetre-wavelength light. Numerous giant antennas dominate the centre of the image. When ALMA is complete, it will have a total of 54 of these 12-metre-diameter dishes. Above the array, the arc of the Milky Way serves as a resplendent backdrop. When the panorama was taken, the Moon was lying close to the centre of the Milky Way in the sky, its light bathing the antennas in an eerie night-time glow. The Large and Small Magellanic Clouds, the biggest of the Milky Way’s dwarf satellite galaxies, appear as two luminous smudges in the sky on the left. A particularly bright meteor streak gleams near the Small Magellanic Cloud. On the right, some of ALMA’s smaller 7-metre antennas — twelve of which will be used to form the Atacama Compact Array — can be seen. Still further on the right shine the lights of the Array Operations Site Technical Building. And finally, looming behind this building is the dark, mountainous peak of Cerro Chajnantor. ALMA, an international astronomy facility, is a partnership of Europe, North America and East Asia in cooperation with the Republic of Chile. ALMA construction and operations are led on behalf of Europe by ESO, on behalf of North America by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), and on behalf of East Asia by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA. Links ESO Photo Ambassadors More about ALMA at ESO The Joint ALMA Observatory

ESO/S GUISARD–Observatorium Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array di Gurun Atacama, Chile, memiliki 66 antena teleskop radio. Observatorium ini terletak di ketinggian 5.000 meter di atas permukaan laut dan daerahnya sangat kering sehingga sangat mendukung untuk pengamatan lubang hitam supermasif ataupun obyek antariksa lain dalam gelombang radio.

Menurut Falcke, ide untuk memperoleh citra lubang hitam itu sudah ada sejak 1990-an. Saat itu, banyak orang yang meragukan. Namun, dia menyadari emisi radio tertentu yang ada di sekitar lubang hitam cukup kuat untuk dideteksi dari Bumi. Setelah meyakinkan Dewan Riset Eropa, Yayasan Sains Nasional (NSF) AS, dan sejumlah lembaga lain, akhirnya ide mengamati lubang hitam itu didukung dengan dana mencapai sekitar Rp 750 miliar.

Keberhasilan memperoleh citra bayangan lubang hitam ini, menurut Premana, adalah awal dimulainya eksplorasi lubang hitam. Masih banyak misteri lubang hitam yang tersembunyi. Demikian pula dari populasi lubang hitam yang masih terbatas. Karena itu, keberhasilan ini membuka peluang untuk diamatinya lebih banyak lubang hitam dan menguak sedikit demi sedikit misteri semesta.–M ZAID WAHYUDI

Editor EVY RACHMAWATI

Sumber: Kompas, 12 April 2019

Share

Leave a Reply

Your email address will not be published.

*

code

x

Check Also

Dihuni 13.000 Jenis Tumbuhan, Papua Pulau dengan Biodiversitas Flora Tertinggi Geser Madagaskar

Kerja keras 99 peneliti dari 19 negara menyodorkan fakta bahwa Pulau Papua memiliki 13.634 spesies ...

%d blogger menyukai ini: