REPUBLIKA.CO.ID, WASHINGTON -- Para astronom berhasil menangkap gambar pertama dari black hole atau lubang hitam yang dirilis di seluruh dunia pada Rabu (10/4) waktu setempat. Hal itu menandakan revolusi dalam pemahaman manusia menyoal benda-benda paling misterius di alam semesta dan tidak lain juga membuktikan teori Albert Einstein.
Lubang hitam pertama kali dikenalkan oleh teori relativitas Einstein, meskipun Einstein sendiri masih ragu bahwa lubang hitam itu benar-benar ada. Sejak itu, para astronom telah mengumpulkan banyak sekali bukti bahwa lubang-lubang kosmik ada di luar angkasa, termasuk deteksi gelombang gravitasi yang baru-baru ini beriak melintasi kosmos ketika gelombang itu bertabrakan.
Gambar yang terekam menunjukkan lingkaran debu dan gas, menelusuri garis besar lubang hitam kolosal di jantung galaksi Messier berjarak 87,55 tahun cahaya dari Bumi. Lubang hitam itu sendiri tidak bisa dilihat. Lubang hitam bisa dikatakan sebagai pintu jebakan kosmik tempat cahaya dan materi tidak bisa lepas jika sudah masuk ke dalamnya.
Gambar terobosan ditangkap oleh Event Horizon Telescope (EHT), sebuah jaringan delapan teleskop radio yang mencakup lokasi dari Antartika ke Spanyol dan Cile. Penelusuran EHT melibatkan lebih dari 200 ilmuwan.
"Lubang hitam adalah benda paling misterius di alam semesta. Kami telah melihat apa yang kami pikir tidak dapat dilihat. Kami berhasil mengambil gambar lubang hitam," ujar Direktur EHT dan rekan peneliti senior Universitas Harvard, Sheperd Doeleman seperti dikutip The Guardian, Kamis (11/4).
Direktur Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional AS dan seorang astrofisikawan, France Cordova mengatakan, bahwa gambar lubang hitam membuat matanya meneteskan air mata. "Kami telah mempelajari lubang hitam begitu lama sehingga kadang-kadang mudah untuk melupakan bahwa tidak ada di antara kita yang pernah melihatnya," katanya. "Ini akan meninggalkan jejak pada ingatan orang di seluruh dunia," tambahnya.
Gambar lubang hitam menunjukkan sekilas pertama dari cakram akresi lubang hitam, cincin gas, dan debu berbentuk donat yang terus seperti halnya "memberi makan" monster di dalamnya. EHT mengambil radiasi yang dipancarkan oleh partikel-partikel di dalam cakram yang dipanaskan hingga miliaran derajat ketika mereka berputar di sekitar lubang hitam di dekat dengan kecepatan cahaya, sebelum menghilang ke bawah lubang kecil.
Penampilan yang seperti bulan sabit dalam gambar adalah karena partikel-partikel di sisi cakram yang berputar ke arah Bumi terlempar ke arah kita lebih cepat sehingga tampak lebih terang. Bayangan gelap di dalam menandai tepi cakrawala peristiwa, titik yang tidak bisa kembali, di mana tidak ada cahaya atau materi yang dapat bergerak cukup cepat untuk menghindari tarikan gravitasi yang tak terhindarkan dari lubang hitam.
Meskipun tampak besar karena pantulan cahaya, lubang hitam sangat kecil, gelap, dan jauh sehingga mengamatinya secara langsung membutuhkan teleskop dengan resolusi yang setara untuk dapat melihat sesuatu di bulan. Hal itu pun dulunya dianggap sebagai tantangan yang tidak dapat diatasi.
EHT kemudian mencapai daya tembak yang diperlukan dengan menggabungkan data dari delapan observatorium radio terkemuka dunia, termasuk Atacama Large Millimeter Array (Alma) di Chili dan South Pole Telescope, yang menciptakan teleskop efektif seukuran Bumi.
Pengamatan para astronom diluncurkan pada 2017, di mana EHT memiliki dua target utama. Pertama adalah Sagitarius A adalah lubang hitam di pusat Bima Sakti, yang memiliki massa sekitar 4m matahari. Target kedua yang menghasilkan gambar adalah lubang hitam supermasif di galaksi M87.
Kolaborasi EHT tersebut masih bekerja untuk menghasilkan gambar lubang hitam Bimasakti. "Kami berharap bisa mendapatkannya segera," kata Doeleman.
Keberhasilan proyek bergantung pada langit yang cerah di beberapa benua secara bersamaan dan koordinasi yang sangat baik antara delapan tim yang berjauhan. Pengamatan di berbagai lokasi dikoordinasikan menggunakan jam atom, yang disebut hidrogen maser. Jam itu akurat dalam satu detik setiap 100 juta tahun. "Kami sangat beruntung, cuacanya sangat sempurna," kata Ziri Younsi, anggota kolaborasi EHT yang berbasis di University College London.
Siapa yang mengembangkan Algoritma sehingga bisa menemukan lubang hitam?
Event Horizon Telescope mengandalkan teknik yang disebut interferometri. Cara itu seperti mencoba merekonstruksi kerikil yang dijatuhkan ke kolam dengan menempatkan detektor di sekitar tepi kolam untuk mengukur riak yang muncul. Demikian pula, dengan EHT, sinyal dari ke-delapan teleskop harus digabungkan dan diumpankan melalui komputer untuk mengubah gunung blip yang tidak dapat dipahami menjadi gambar visual.
Hal itu menghadirkan tantangan komputasi yang belum pernah terjadi sebelumnya: jumlah data yang dikumpulkan sangat besar sehingga harus dikirim secara fisik ke lokasi pusat, observatorium MIT Haystack, dalam bentuk setengah ton kecepatan tinggi.
Mengembangkan algoritma baru yang canggih adalah bagian penting untuk mengubah data EHT menjadi gambar. Ini diperlukan untuk tidak hanya menggabungkan data tetapi juga menyaring kebisingan yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti kelembaban atmosfer, yang melengkungkan gelombang radio, dan secara tepat menyinkronkan sinyal yang ditangkap oleh teleskop jarak jauh.
Saat masih belajar di MIT, ilmuwan komputer Katie Bouman datang dengan algoritma baru untuk menjahit data yang dikumpulkan di seluruh jaringan EHT. Bouman kemudian memimpin serangkaian uji rumit yang bertujuan untuk memastikan bahwa gambar EHT bukanlah hasil dari beberapa kesalahan teknis atau kebetulan. Pada satu tahap, caranya melibatkan pemisahan kolaborasi menjadi empat tim terpisah yang menganalisis data secara independen sampai mereka benar-benar yakin dengan temuan mereka.
"Kami adalah tempat peleburan para astronom, fisikawan, matematikawan, dan insinyur, dan itulah yang diperlukan untuk mencapai sesuatu yang dulu dianggap mustahil," kata Bouman.
Ikuti Whatsapp Channel Republika