Lubang hitam

Lubang hitam (bahasa Inggris: black hole) adalah bagian dari ruang waktu yang memiliki gravitasi paling kuat, bahkan cahaya sekalipun tidak dapat menghindar. Teori relativitas umum memprediksi bahwa diperlukan massa yang besar untuk menciptakan sebuah lubang hitam yang berada di ruang waktu. Di sekitar lubang hitam terdapat permukaan yang disebut horizon peristiwa. Objek ini disebut "hitam" karena menyerap apapun yang berada di sekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, termasuk cahaya. Secara teoritis, lubang hitam dapat memiliki ukuran sebesar apapun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati. Teori medan kuantum dalam ruang-waktu melengkung memprediksi bahwa horizon peristiwa memancarkan radiasi disekitarnya dengan suhu yang terbatas. Suhu ini berbanding lurus dengan massa lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati lubang hitam bermassa bintang atau lebih. Lubang hitam terbagi menjadi 4: lubang hitam bermassa menengah, lubang hitam primordial, lubang hitam bintang, dan lubang hitam supermasif yang sering kali ada di pusat suatu galaksi.
Teori mengenai adanya lubang hitam pertama kali diusulkan pada abad ke-18 oleh John Michell dan Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking.
Massa lubang hitam terus bertambah dengan cara menangkap semua materi di dekatnya. Semua materi tidak bisa lari dari jeratan lubang hitam jika melintas terlalu dekat dengannya. Oleh karena itu obyek yang tidak bisa menjaga jarak yang aman dari lubang hitam akan terhisap. Bisa jadisuatu saat nanti, matahari, bumi dan bulan pun dapat terhisap pula oleh lubang hitam.
Berlainan dengan reputasi yang disandangnya saat ini yang menyatakan bahwa lubang hitam dapat menghisap apa saja di sekitarnya, lubang hitam tidak dapat menghisap material yang jaraknya sangat jauh dari dirinya. Dia hanya bisa menarik materi yang melintas sangat dekat dengannya. Contoh: bayangkan matahari kita menjadi lubang hitam dengan massa yang sama. Kegelapan akan menyelimuti bumi dikarenakan tidak ada pancaran cahaya dari lubang hitam, tetapi bumi akan tetap mengelilingi lubang hitam itu dengan jarak dan kecepatan yang sama dengan saat ini dan tidak terhisap masuk ke dalamnya. Bahaya akan mengancam hanya jika bumi kita berjarak 10 mil dari lubang hitam, dan hal ini masih jauh dari kenyataan karena bumi sendiri saat ini berjarak 93 juta mil dari matahari. Lubang hitam juga dapat bertambah massanya dengan cara bertubrukan dengan lubang hitam lain sehingga menjadi satu lubang hitam yang lebih kecil. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik/tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa melalui observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan lubang hitam. Keberadaan lubang hitam di alam semesta didukung oleh penelitian astronomis, khususnya melalui studi mengenai emisi supernova dan sinar X dari inti galaksi aktif.
Istilah lubang hitam mulai populer ketika John Archibald Wheeler menggunakannya pada ceramah-ceramahnya pada tahun 1967. Walaupun ia dianggap luas sebagai pencetus pertama istilah ini, namun ia selalu menampik dengan pernyataan bahwa ia bukanlah penemu istilah ini.
Pada mulanya, bintang terbentuk dengan kondisi dimana tingkat radiasi dan gravitasinya seimbang. Saat bintang kehabisan bahan bakar untuk melakukan fusi, tingkat radiasi keluar semakin melemah dibanding dengan gaya gravitasi ke dalam. Dari sana, bintang mengalami keruntuhan, dan kemudian mengalami sebuah ledakan supernova. Dalam ledakan ini, ada dua kemungkinan hasilnya, menjadi bintang Neutron atau menjadi lubang hitam.
Lubang hitam akan mati melalui proses Radiasi Hawking. Proses ini sederhananya seperti membongkar bagian per bagian dari lubang hitam. Selama berjalannya waktu, lubang hitam akan terus mengecil, hingga akhirnya mengalami ledakan super besar, bahkan ribuan kali lebih besar daripada ledakan bom atom Hiroshima dan Nagasaki. Akan tetapi, proses ini cenderung memakan waktu cukup lama. Sedangkan ukuran lubang hitam pastilah besar. Maka bisa jadi manusia tidak akan menyaksikan apa-apa dari peristiwa ini.
Setelah lubang hitam terbentuk, ia dapat terus tumbuh dengan menyerap materi tambahan. Setiap lubang hitam akan terus menyerap gas dan debu kosmik. Proses pertumbuhan ini merupakan salah satu pintu masuk dimana beberapa lubang hitam supermasif mungkin telah terbentuk. Proses serupa juga diyakini sebagai pembentukan lubang hitam massa menengah yang ditemukan di gugus bola. Lubang hitam juga bisa bergabung dengan objek lain seperti bintang atau bahkan lubang hitam lainnya. Hal ini dianggap penting, terutama untuk pertumbuhan awal lubang hitam supermasif, yang dapat terbentuk dari kumpulan berbagai objek yang lebih kecil. Proses ini juga telah dianggap sebagai asal mula terbentuknya beberapa lubang hitam bermassa menengah.
Lubang hitam tidak memancarkan radiasi elektromagnetik apa pun, kecuali hipotesis radiasi Hawking, sehingga para astrofisikawan yang berusaha mendeteksi lubang hitam biasanya harus mengandalkan pengamatan tidak langsung. Sebagai contoh, keberadaan lubang hitam dapat diduga melalui pengamatan pengaruh gravitasinya terhadap objek di sekitarnya.