Lubang Hitam, Pemangsa di Alam Semesta

Apa yang ada di benakmu ketika seseorang menyebut lubang hitam? Sebuah lubang yang dalam dan gelap? Ataukah sebuah lubang raksasa yang bisa melahap apa saja di dekatnya?

Sebagian besar orang memang akan langsung mengasumsikan lubang hitam sebagai pusaran yang lapar dan mampu melahap apa saja yang ada disekitarnya. Sayangnya anggapan itu tidak sepenuhnya benar.

Apa itu Lubang Hitam ?
Lubang hitam merupakan obyek yang gravitasinya sedemikian kuat sehingga kecepatan lepasnya jadi jauh lebih besar dari kecepatan cahaya. Ups, apa maksudnya ya?

Lubang hitam masif di Bimasakti. Kredit gambar : IFA Hawaii

Apa yang menahan kita tetap berpijak di Bumi? Tak lain adalah gaya gravitasi. Tapi ternyata gaya gravitasi ini bisa dikuasai untuk tidak menahan seseorang tetap berada di Bumi. Bagaimana caranya?

Coba lemparkan batu ke udara. Ia akan mengangkasa sesaat sebelum gravitasi Bumi memperlambat geraknya dan menariknya  kembali ke tanah. Lemparkan lebih kuat lagi maka ia akan bergerak lebih cepat dan tinggi sebelum kemudian jatuh kembali. Tapi batu itu bisa saja lepas kalau dilempar lebih kuat lagi sehingga ia bisa memiliki kecepatan yang cukup untuk lepas dan gravitasi Bumi tidak akan memperlambat dan menghentikan gerak si batu tadi. Pada kondisi ini batu yang dilemparkan tadi akan memiliki kecepatan yang cukup untuk lepas dari Bumi. Seberapa besarkah kecepatan itu?

Di Bumi, untuk dapat lepas dari pengaruh gravitasi dibutuhkan kecepatan lepas sebesar 11 km / detik. Bayangkan betapa cepat sebuah benda harus bergerak untuk bisa lepas dari pengaruh gravitasi Bumi. Di tempat lain kecepatan yang dibutuhkan pun akan berbeda bergantung pada gravitasi di lokasi tersebut. Semakin besar gaya gravitasi sebuah benda maka semakin besar pula kecepatan lepasnya.

Contohnya di Matahari. Massa Matahari 330000 kali lebih besar dari Bumi dan seandainya kita bisa berjalan di permukaan Matahari, gravitasinya akan menarik kita 28 kali lebih kuat dari gravitasi Bumi. Dengan demikian Matahari punya kecepatan lepas yang jauh lebih besar dari Bumi yakni 600 km/detik atau 3000 kali lebih cepat dari kecepatan pesawat jet.

Sekarang, ambil sebuah obyek kemudian remas sehingga ukurannya jadi kecil atau ambil sebuah obyek dan tambahkan massa ke dalamnya, maka gravitasinya dan juga kecepatan lepasnya akan semakin besar. Jika itu terus dilakukan, pada satu waktu kamu akan memiliki sebuah obyek yang gravitasinya sangat besar sehingga kecepatan lepasnya pun jauh lebih besar dari kecepatan cahaya.

Kecepatan cahaya sendiri merupakan batasan tercepat kecepatan yang ada di alam semesta yang mengacu pada kemampuan cahaya bergerak.  Jika untuk lepas dibutuhkan kecepatan lepas yang lebih besar dari kecepatan cahaya maka bisa dikatakan apapun yang ada di dalam benda tersebut akan terjebak di sana selamanya. Bahkan cahaya pun tidak akan bisa lepas. Seperti masuk ke dalam terowongan tak berujung :  lubang hitam !.

Bagaimana Lubang Hitam Terbentuk ?

Siklus hidup bintang. Lubang hitam berasal dari inti bintang masif yang meledak. kredit : NASA

Cara paling umum pembentukan sebuah lubang hitam di alam semesta adalah dalam ledakan supernova.  Artinya lubang hitam merupakan akhir dari kehidupan bintang. Ketika bintang dengan massa lebih dari 25 massa Matahari mengakhiri hidupnya, ia akan meledak dalam ledakan nuklir yang maha dasyat.  Bagian terluar terlontar dengan kecepatan tinggi sedangkan bagian inti bintangnya akan mengalami keruntuhan menjadi sebuah obyek yang sangat mampat. Inti yang mampat ini kemudian bisa membentuk bintang yang kaya akan neutron dan disebut sebagai bintang neutron yang massa 1 sendok teh materinya saja 1 milyar ton.

Tapi jika massa si inti bintang yang mengalami keruntuhan itu lebih dari 3 massa Matahari, maka gravitasi dari inti bintang yang mengalami keruntuhan itu akan terus memberi tekanan hingga obyek itu semakin mampat  dan medan gravitasi di permukaannya semakin kuat dan akhirnya ia pun menjadi lubang hitam. Jika proses ini selesai, lubang hitam yang terbentuk akan memiliki massa beberapa kali massa Matahari.  Dan obyek yang terbentuk inilah yang sering dijumpai di alam semesta dan dikenal sebagai lubang hitam bermassa bintang.

Tapi ada juga lubang hitam maha raksasa laksana monster, yakni lubang hitam super masif. Lubang hitam yang satu ini biasanya mengintai dari pusat galaksi dan ukurannya raksasa. Massanya bukan lagi beberapa kali massa Matahari melainkan jutaan sampai milyaran kali lebih besar. Lubang hitam seperti ini diperkirakan terbentuk bersamaan dengan terbentuknya galaksi tempat ia berdiam. Tapi bagaimana prosesnya? Ini masih menjadi misteri dan tanda tanya.  Tapi diperkirakan lubang hitam super masif ini terbentuk dari ledakan bintang yang sangat besar yang kemudian menciptakan lubang hitam dari intinya yang runtuh. Selanjutnya si lubang hitam ini memangsa lebih banyak materi termasuk lubang hitam lainnya sehingga ia bisa memiliki massa yang besar.  Ingat, gravitasi lubang hitam yang sangat kuat akan menarik benda-benda disekelilingnya.  Diduga, lubang hitam super masif tersebut ada di pusat setiap galaksi termasuk di Bima Sakti.

Cara lain bagi terbentuknya lubang hitam adalah dari 2 bintang neutron yang saling mengorbit bergabung dan menghasilkan ledakan sinar gamma yang dasyat yang bisa dideteksi dari seluruh alam semesta yang sudah diamati. Ledakan sinar gamma inilah yang menjadi tangisan kelahiran lubang hitam.

Mencari Lubang Hitam
Lubang hitam, bagaimana rupanya apakah ia sebuah lubang nan gelap? Sayangnya bukan. Lubang hitam bukanlah sebuah lubang di angkasa seperti lubang yang kita kenal di Bumi. Ia adalah sebuah obyek yang memiliki gravitasi yang sangat kuat dan bahkan cahaya pun tidak dapat lepas darinya. Artinya cahaya pun terperangkap di dalamnya. Artinya lagi, ini obyek yang tidak memancarkan cahaya. Nah, pertanyaan selanjutnya bagaimana lubang hitam bisa ditemukan?

Meski tidak tampak, lubang hitam bukanlah sebuah benda “sakti” yang tidak bisa dikenali. Satu hal pasti, astronom tidak pernah mendeteksi Lubang Hitam. Untuk bisa menemukan keberadaan lubang hitam, yang dideteksi adalah fenomena yang hanya bisa dijelaskan oleh keberadaan obyek dekat yang sesuai dengan gambaran sebuah lubang hitam. Inilah sidik jari lubang hitam.

Gaya gravitasi yang sangat kuat dari lubang hitam mempengaruhi gerak obyek di sekitarnya. Jika astronom melihat bintang yang sedang mengitari sesuatu namun tidak dapat melihat bendanya maka bisa diduga benda yang tidak tampak itu adalah lubang hitam. Selain itu saat materi akan ditelan oleh lubang hitam, ada ledakan radiasi yang sangat kuat yang dapat dilihat oleh pengamat di Bumi.

Astronom juga dapat mengetahui massa lubang hitam dengan mengukur massa bintang di sekitarnya dan kecepatan bintang tersebut.  Perhitungan yang sama juga bisa diterapkan untuk lubang hitam super masif yang mengintip dari pusat galaksi.

Di pusat Bima Sakti juga terdapat lubang hitam super masif. Fakta ini terungkap dari perilaku bintang dan gas yang ada di area pusat galaksi. Bintang-bintang dan juga gas di skeitar pusat galaksi bergerak sangat cepat, perilaku ini hanya bisa dijelaskan oleh keberadaan sebuah obyek dengan massa beberapa juta kali massa Matahari di pusat galaksi kita. Massa tersebut haruslah terpusat dalam radius 10 hari cahaya atau sekitar 40 kali jarak Matahari – Pluto. Dan dengan demikian bisa dipastikan itu adalah obyek lubang hitam super masif.

Sidik jari lubang hitam juga bisa dikenali dari bintang berpasangan. Ketika salah satu bintang dalam pasangan tersebut menjadi lubang hitam, keduanya masih akan terus saling mengorbit satu sama lainnya. Dengan mengamati sistem tersebut, para astronom akan dapat mengetahui orbit bintang normal dan menentukan massa si lubang hitam. Tapi hanya ada beberapa sistem seperti ini. Satu hal menarik lainnya adalah para astronom telah berhasil menemukan tanda yang bisa membawa astronom menuju lubang hitam. Apakah itu?

Sinar-X.

Ketika lubang hitam mengkonsumsi materi yang jatuh ke dalamnya dari bintang pasangan, materi tersebut akan menjadi sangat panas dan memancarkan sinar-X dan sinar gamma. Inilah yang kemudian bisa menjadi tanda untuk mengindikasikan sebuah sumber sebagai lubang hitam. Faktanya lagi, area di sekitar lubang hitam sangat baik dalam hal memancarkan radiasi energi tinggi seperti ini. Karena itulah astronom kemudian membangun mata-mata di ruang angkasa yang dapat melihat radiasi tersebut seperti Chandra X-ray Observatory dan Fermi Gamma-ray Space Telescope milik NASA atau XMM-Newton X-ray Space observatory milik ESA.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.

36 thoughts on “Lubang Hitam, Pemangsa di Alam Semesta

  1. kalo bintang aja black hole nya seperti itu, bagaimana dengan teori big bang?
    apa ada black hole nya juga? jadi muncul ada big black dong ?

  2. Menarik artikelnya, ringan tapi informatif.

    Saya mo tanya nih, kalo Matahari kita menjadi black hole (dengan massa yang sama seperti sekarang tetapi jari-jarinya menjadi sangat kecil sehingga efeknya menjadi blackhole), apakah yang terjadi dengan ke-8 planet? Apakah akan berubah lintasannya? Akan di’makan’ black hole Matahari? atau tetap saja orbitnya seperti sekarang?

    Mungkin bisa dibantu menjawab… thanks…

    1. Yang pertama perlu ditegaskan di awal kalau Matahari tidak akan jadi lubang hitam karena massanya gak cukup untuk itu. Matahari hanya akan berakhir sebagai katai putih setelah ia melalui masa hidup sebagai bintang raksasa merah.

      Tapi… sekarang kalau seandainya Matahari jadi lubang hitam apa yang akan terjadi? Ketika matahari secara hipotetik menjadi lubang hitam maka tidak akan terjadi apapun dengan ke-8 planet yang ada di Tata Surya. Ke-8 planet akan tetap mengorbit pada orbitnya sekarang karena meskipun Matahari jadi mampat massanya tetap sama yaitu 1 massa Matahari dan menurut hukum fisika gerak orbit Bumi dan planet-planet bergantung pada massa Matahari dan bukan pada bagaimana si massa ini terdistribusi apakah dalam bentuk bola raksasa ataukah sebuah bola tenis. Jika Matahari jadi lubang hitam ia hanya akan sebesar bola tenis.

      Dan planet-planet di Tata Surya juga tidak akan “dihisap” ke dalam Lubang Hitam karena semakin jauh sebuah obyek maka pengaruh dari gravitasi yang menariknya akan semaki kecil. Dan seandainya Matahari jadi lubang hitam, horisonnya hanya 3 km, dan itu berarti semua planet yang memang berada di luar jarak 3 km itu akan baik2 saja. Jarak Merkurius saja hampir 60 jt km dari Matahari.

      Tapi perlu diingat juga Matahari akan melalui masa dimana ia akan menjadi raksasa merah dan pada saat itu planet2 seperti Merkurius, Venus dan Bumi sudah ditelan oleh Matahari yang mengembang tersebut.

      1. Thank’s buat jawabannya yang memperjelas ya Mba Ivie, karna soal ini pernah ditanya di salah satu soal olimpiade astronomi.

      2. Kak, kalo matahari jd blackhole msh ada siang ama malam ga sih? kalo iya berarti bisa2 kehidupan jadi musnah dong? ato gmna?

          1. menggunakan massa Matahari hanya untuk mempermudah kita mengingat massanya dan menyederhanakan penulisan. Karena itu massa Matahari jadi tetapan pengali untuk konversi semua massa bintang. kalau planet biasanya digunakan sekian massa Bumi atau massa Jupiter.

            tp kalau nanyanya kenapa dibandingin massa Matahari maka itu untuk memberikan gambaran besarnya massa sebuah obyek.

  3. Setelah membaca dengan seksama, muncul pertanyaan di benak, benda-benda yang di hisap oleh lubang hitam akan ke mana dan berubah menjadi apa? gambaran yang mudah dipahami maksudnya, terima kasih waktunya.

    Dan kira-kira berakhir tidak lubang hitam nya?

  4. Setelah membaca dengan seksama muncul pertanyaan di benak, benda-benda yang di hisap lubang hitam akan ke mana dan berubah menjadi apa serta kira-kira berakhir tidak lubang hitam tersebut?

    Makasih waktunya untuk menjawab.

  5. Semakin memperjelas wawasan ttg Black Hole. Saya pernah liat video ttg super massive blackhole di pusat galaksi kita. Kalo tdk salah dia jg berperan menjaga keseimbangan / keteraturan di galaksi kita ya mba ivie? apakah blackhole punya fungsi?

    Thankyou

  6. jika lubang hitam itu seperti lorong yg tak berujung, bukankah mungkin lubang hitam itu ternyata lebih luas dari alam semesta itu sendiri

    1. lubang hitam itu bukan sebuah lorong. ia adalah sebuah benda mampat yg tidak mengeuarkan cahaya. tampak seperti lubang di angkasa karena kl diamati itu adalah area “kosong” tp kita tau gak kosong krn disekitarnya ada benda2 yg bereaksi akibat interaksi dgn benda tak nampak ini.

  7. apakah mungkin benda yang terhisap ke dalam blackhole akan terlempar ke dimensi lain? jika blackhole isinya adalah gravitasi, maka gravitasi tersebut pasti mempunyai inti gravitasi bukan?apakah mungkin benda yang terhisap ke dalam seperti melakukan perjalanan teleportasi atau benda yg terhisap ke dalamnya akan hancur tanpa bersisa?

  8. Terima kasih atas narasinya. Saya sudah lama tertarik dan membaca artikel tentang lubang hitang dan lubang cacing, namun baru sekarang mampu memahami dengan cukup baik karena narasinya ‘enak’ dibaca.

  9. trims..pemaparannya ljelas, benar tdk ya mbak kalau blackhole yg kanibal itu lama lama smakin besar karena memangsa benda apapun di sekitarnya dan seterusnya lambat laun juga akan memangsa tatasurya matahari, kalau demikian bisakah dihitung kapan bumi kita di hisap blackhole….?

  10. mungkin lobang hitam itu adalah materi padat dengan gravitasi super besar dan tidak dapat diamati karena jauh dan tidak mengeluarkan cahaya, saya kira bentuknya bulat seperti bola dan akan bertambah besar/padat seiring tertariknya massa,materi yang mendekat.. analisa saya lama kelamaan semua yang ada di satu galaksi akan tersedot menjadi satu lobang hitam besar. dan semua lobang hitam dari semua galaksi yang ada di alam semesta akan saling tarik menarik menjadi satu lobang hitam super besar, akibat besarnya gravitasi maka lapisan luarnya akan ditarik terus ke inti dan materi LH ini akan mengecil dan semakin mengecil dengan massa yang semakin padat, materi ini terus mengecil sampai hampir mencapai titik nol dengan kepadatan massa tak terhingga… dan BUUUAAARRRRRR…

  11. o ya saya pernah baca kalo di inti galaxy bima sakti kita adalah sebuah cahaya yg terang dan ada juga yg bilang di inti galaksi bima sakti adalah sesuatu yg sangat gelap…. ada dua peneliti yg beda pendapat,,,

    itu yg bener yg mana?

    o iya saya juga mau tanya apa yg membuat planet itu mengelilingi matahari, kenapa kok ada gaya yg seperti itu. memutari matahari dengan pola simetris teratur… bisa jelaskan dengan contoh yg ada di bumi ini yg lebih simple….

  12. kalau black hole itu kan bisa melahap atau menghisap segala sumber partikel termasuk cahaya…
    nah,, kalau setelah terhisap ke dalamnya semua energinya itu kemana ujungnya?
    jika hukum kekekalan energi masih berlaku
    E masuk = E keluar

    keluarnya kemana?

  13. mbak ivie, galaksi spiral kan menunjukan bahwa galaksi itu melakukan gerak rotasi, pertanyaannya adalah apakah yang menyebabkan gerak rotasi di galaksi tersebut adalah sebuah lubang hitam super masif, satu lagi mbak 😀 apakah white hole itu benar-benar ada?

  14. saya ingin tanya mbak ivie
    td klw ga lsalah ubang hitam terbentuk jika massa si inti bintang yang mengalami keruntuhan itu lebih dari 3 massa Matahari,
    nah?jika memang lubng hitam dapat terbentuk dg hal semacam itu.,,bagaimana dengan teori big bang. yang tentu kita tau ledakkaNNYA SUPER LUAR BIASA DAHSYAAAT. dan jika teori big bang memang benar,,maka tentu saat itu akan menyebabkan lubang hitam yang besar.
    lalu siapa yg benar?apakah ini semua ada hubunganya?

    please confirmasinya mbak ivie…?

  15. wow… dari semua penjelasan tentang black hole yg sudah gw baca.. artikel ini yg paling gw ngerti, maklum XD .. fiuh akhirnya terjawab sedikit demi sedikit. Makasih mbak Ivie… awesome!

  16. jika kita tersedot kedalam lubang hitam itu, apakah yang ada di dalam lubang hitam itu..?? apakah kita akan mati jika masuk kedalam lubang hitam itu..???

Tulis komentar dan diskusi...