Ilmuwan Konfirmasi Teori Stephen Hawking Soal Lubang Hitam

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Salah satu teori dari ilmuwan ternama dunia, Stephen Hawking mengenai lubang hitam telah dikonfirmasi kebenarannya. Pada 1971, ia menyatakan bahwa tidak mungkin luas permukaan lubang hitam atau black hole berkurang seiring waktu. 

Aturan ini menarik bagi fisikawan. Sebab, teori ini terkait erat dengan aturan lain yakni hukum kedua termodinamika. Hukum itu menyatakan entropi, atau ketidakteraturan, dari sistem tertutup harus selalu meningkat. Karena entropi lubang hitam sebanding dengan luas permukaan, keduanya harus selalu meningkat. Artinya, menurut teori ini seharusnya luas permukaan lubang hitam meningkat.

Menurut studi terbaru, para peneliti mengkonfirmasi bahwa sifat-sifat lubang hitam menjadi petunjuk penting bagi hukum tersembunyi yang mengatur alam semesta. Namun, hukum area tampaknya bertentangan dengan teorema lain yang telah terbukti oleh fisikawan bahwa lubang hitam harus menguap dalam skala waktu yang sangat lama. Ini menjadi sumber kontradiksi antara kedua teori tersebut. 

“Luas permukaan lubang hitam tidak dapat dikurangi, yang seperti hukum kedua termodinamika. Ini juga memiliki kekekalan massa, karena Anda tidak dapat mengurangi massanya, jadi itu analog dengan kekekalan energi," ujar penulis utama studi, Maximiliano Isi, seorang astrofisikawan di Massachusetts Institute of Technology, dilansir Live Science, Rabu (23/6). 

Area permukaan lubang hitam ditentukan oleh batas bola yang dikenal sebagai cakrawala peristiwa. Di luar titik ini, tidak ada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat lolos dari tarikan gravitasinya yang kuat. 

Menurut interpretasi Hawking tentang teori relativitas umum, karena tidak ada benda yang dilemparkan ke dalam yang dapat keluar, luas permukaannya tidak dapat berkurang. Di sisi lain, luas permukaan lubang hitam juga menyusut semakin banyak berputar. Jadi, para peneliti bertanya-tanya apakah mungkin untuk melempar benda ke dalam dengan cukup keras untuk membuat lubang hitam itu berputar cukup untuk mengurangi luasnya.

"Anda akan membuatnya berputar lebih banyak, tetapi tidak cukup untuk mengimbangi massa yang baru saja Anda tambahkan. Apapun yang Anda lakukan, massa dan putaran akan membuat Anda mendapatkan area yang lebih besar,” jelas Isi.

Untuk menguji teori tersebut, para peneliti menganalisis gelombang gravitasi, atau riak dalam struktur ruang-waktu, yang diciptakan 1,3 miliar tahun lalu oleh dua lubang hitam raksasa saat berputar ke arah satu sama lain dengan kecepatan tinggi. Ini adalah gelombang pertama yang pernah terdeteksi pada 2015 oleh Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). 

Dengan membagi sinyal menjadi dua bagian, sebelum dan setelah lubang hitam bergabung, para peneliti menghitung massa dan putaran dari kedua lubang hitam asli dan yang baru digabungkan. Angka-angka ini, memungkinkan mereka untuk menghitung luas permukaan setiap lubang hitam sebelum dan sesudah tumbukan. Saat berputar satu sama lain lebih cepat, gelombang gravitasi meningkat dalam amplitudo lebih banyak, hingga akhirnya gelombang besar meledak. 

Luas permukaan lubang hitam yang baru dibuat lebih besar dari dua gabungan awal, membenarkan teori Hawking dengan tingkat kepercayaan lebih dari 95 persen. Menurut para peneliti, hasil studi cukup sesuai dengan apa yang diharapkan. 

Ikuti Whatsapp Channel Republika