Pertanyaan: Apa isi di dalam lubang hitam?

Pasase relevan:
text: Lubang hitam (Inggris: Black hole) adalah bagian dari ruang waktu yang merupakan gravitasi paling kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur. Teori relativitas umum memprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah lubang hitam yang berada di ruang waktu. Di sekitar lubang hitam ada permukaan yang di sebut horizon peristiwa. Objek ini disebut ""hitam"" karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya. Secara teoretis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, 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 terbalik dengan massa lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati lubang hitam bermassa bintang atau lebih.
title: Lubang hitam

text: Per 2003, para fisikawan sepakat bahwa Hawking keliru mengenai hilangnya informasi dalam lubang hitam. Dalam kuliah tahun 2004 di Dublin, ia mengaku kalah taruhan dengan Preskill, tetapi menjelaskan solusinya sendiri yang cukup kontroversial terhadap masalah paradoks informasi. Solusi ini meliputi kemungkinan bahwa lubang hitam memiliki lebih dari satu topologi. Dalam artikel tahun 2005 yang ia tulis tentang hal ini, ia berpendapat bahwa paradoks informasi dijelaskan dengan mempelajari semua sejarah alam semesta alternatif; hilangnya informasi dalam lubang hitam dibatalkan oleh lubang hitam yang tidak kehilangan informasi. Pada Januari 2014, ia mengaku bahwa dugaan hilangnya informasi dalam lubang hitam adalah "blunder terbesarnya".
title: Stephen Hawking

text: radiasi yang dapat lolos dari medan gravitasinya. Ini kadang dideskripsikan sebagai perbatasan yang di dalamnya kecepatan lolos dari lubang hitam lebih besar daripada kecepatan cahaya. Deskripsi alternatif adalah bahwa di dalam horizon ini semua jalur bak-cahaya (jalur-jalur yang dapat dilintasi cahaya), karenanya semua jalur di kerucut cahaya muka dari partikel di dalam lubang hitam, dilengkungkan untuk jatuh lebih jauh ke dalam lubang hitam. Begitu partikel berada di dalam horizon tersebut, bergerak ke dalam lubang tersebut tidak bisa dihindari seperti halnya bergerak maju dalam waktu (dan sebenarnya dapat dipikirkan sebagai sepadan dengan melakukannya, tergantung pada sistem koordinat ruang-waktu yang digunakan.
title: Horizon peristiwa

text: Pada pusat galaksi ialah bagian inti, semacam tonjolan berbentuk seperti batang; diyakini bahwa terdapat sebuah lubang hitam supermasif di bagian pusat ini. Bagian ini dikelilingi oleh empat lengan utama yang melingkar dari tengah menuju arah luar, dan isinya kaya akan fenomena-fenomena pembentukan bintang, sehingga memuat banyak bintang-bintang muda (metalisitas populasi I). Cakram ini lalu diliputi oleh cincin galaksi yang berisi bintang-bintang yang lebih tua (metalisitas populasi II) dan juga gugusan-gugusan bintang berbentuk bola ("globular"), yaitu semacam kumpulan-kumpulan bintang yang relatif lebih padat.
title: Astronomi

text: Model standar inti aktif galaksi terdiri atas sebuah lubang hitam supermasif pada wilayah inti galaksi, dan piringan akresi yang mengelilingi lubang hitam tersebut. Radiasi dari inti aktif galaksi diakibatkan oleh energi gravitasi materi yang terjatuh dari piringan akresi ke dalam lubang hitam. Kira-kira 10% inti aktif galaksi menghasilkan sepasang semburan berenergi tinggi dengan arah yang berlawanan, yang melontarkan partikel-partikel dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Mekanisme penghasilan semburan ini masih belum dimengerti dengan baik.
Galaksi-galaksi aktif yang memancarkan radiasi tinggi energi dalam bentuk sinar x diklasifikasikan sebagai Galaksi Seyfert atau kuasar, tergantung kecemerlangannya. Dapat juga berupa Blazar yang dipercaya merupakan galaksi aktif yang salah satu semburan relativistis-nya mengarah ke bumi. Ada juga galaksi radio yang memancarkan frekuensi radio dari semburan relativistis.
Sebuah model terpadu dari jenis-jenis galaksi aktif ini menjelaskan bahwa perbedaan tiap jenis didasarkan pada sudut pandang pengamat.
title: Galaksi

Pasase lain:
text: Dalam laboratorium, benda yang paling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari sebuah lubang kecil pada sebuah rongga. Cahaya apa pun yang memasuki lubang ini akan dipantulkan dan energinya diserap oleh dinding-dinding rongga berulang kali, tanpa memedulikan bahan dinding dan panjang gelombang radiasi yang masuk (selama panjang gelombang tersebut lebih kecil dibandingkan dengan diameter lubang). Lubang ini (bukan rongganya) adalah pendekatan dari sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan, spektrum yang dipancarkan lubang akan merupakan spektrum kontinu dan tidak bergantung pada bahan pembuat rongga. Pancaran radiasinya mengikuti suatu kurva umum (lihat gambar). Berdasarkan hukum radiasi termal dari Kirchhoff kurva ini hanya bergantung pada suhu dinding rongga, dan setiap benda hitam akan mengikuti kurva ini.
title: Benda hitam

text: Horizon peristiwa dari lubang hitam patut diperhatikan terutama untuk tiga alasan. Pertama, ada banyak contoh yang cukup dekat untuk dipelajari. Kedua, lubang hitam cenderung menarik ke dalam materi dari lingkungannya, yang memberi contoh di mana materi yang hampir melalui suatu horizon peristiwa diharapkan dapat diamati. Ketiga, deskripsi lubang hitam yang diberikan oleh relativitas umum diketahui sebagai perkiraan, dan diharapkan bahwa efek gravitasi kuantum menjadi berarti di daerah dekat horizon peristiwa. Ini memungkinkan pengamatan materi di sekitar horizon peristiwa lubang hitam digunakan untuk secara tidak langsung mempelajari relativitas umum dan mengusulkan pengembangan padanya
title: Horizon peristiwa

text: Sejak 1973, Hawking beralih ke kajian gravitasi kuantum dan mekanika kuantum. Karyanya di bidang ini dipicu oleh kunjungannya ke Moskwa dan diskusi dengan Yakov Borisovich Zel'dovich dan Alexei Starobinsky; karya kedua ilmuwan ini menunjukkan bahwa menurut prinsip ketidakpastian, lubang hitam yang berputar mengeluarkan partikel. Hawking baru tahu bahwa kalkulasinya menghasilkan temuan yang berlawanan dengan hukum keduanya (lubang hitam tidak akan bisa mengecil) dan mendukung pandangan Bekenstein tentang entropi lubang hitam. Hasil penelitiannya yang dipaparkan tahun 1974 menunjukkan bahwa lubang hitam mengeluarkan radiasi yang kini dikenal sebagai radiasi Hawking. Radiasi ini akan terus berlanjut sampai lubang hitam kehabisan energi dan menguap. Awalnya, radiasi Hawking menuai kontroversi. Pada akhir 1970-an dan usai penerbitan artikel tambahan, temuan ini diakui secara luas sebagai terobosan dalam fisika teoretis. Hawking diangkat sebagai Fellow of the Royal Society (FRS) tahun 1974, beberapa pekan setelah pengumuman temuan radiasi Hawking. Kala itu ia merupakan salah satu ilmuwan termuda yang menjadi anggota Royal Society.
title: Stephen Hawking

text: Pada akhir 1970-an, Hawking diangkat sebagai Guru Besar Matematika Lucasian di Universitas Cambridge. Kuliah pertamanya dalam kapasitasnya sebagai guru besar berjudul "Is the End in Sight for Theoretical Physics". Ia mengusulkan Supergravitasi N=8 sebagai teori utama untuk menyelesaikan berbagai persoalan besar yang dipelajari fisikawan. Pengangkatannya bertepatan dengan masalah kesehatan yang memaksanya dirawat di rumah. Pada saat yang sama, ia juga mengubah pendekatannya terhadap fisika. Ia semakin intuitif dan spekulatif dan tidak lagi menuntut bukti matematis. "Bagi saya, lebih baik benar daripada cermat", kata Hawking kepada Kip Thorne. Pada tahun 1981, ia berpendapat bahwa informasi di lubang hitam tidak dapat diselamatkan apabila lubang hitam menghilang. Paradoks informasi ini melanggar dasar mekanika kuantum dan memicu perdebatan yang menahun, termasuk "Perang Lubang Hitam" dengan Leonard Susskind dan Gerard 't Hooft.
title: Stephen Hawking

text: Ketika pasangan-pasangan partikel maya (seperti elektron dan positron) tercipta disekitar horizon peristiwa, distribusi spasial acak partikel-partikel ini mengizinkan salah satu partikel muncul pada bagian eksterior; proses ini disebut sebagai penerowongan kuantum. Potensial gravitasi lubang hitam kemudian dapat memasok energi yang mengubah partikel maya menjadi partikel nyata, mengizinkannya beradiasi keluar menuju luar angkasa. Sebagai gantinya, pasangan lainnya akan mendapatkan energi negatif, yang menyebabkan penurunan massa-energi lubang hitam. Laju radiasi Hawking meningkat seiring dengan menurunnya massa, pada akhirnya akan menyebabkan lubang hitam "menguap" sampai akhirnya meledak.
Sinar kosmis adalah partikel-partikel yang bergerak di luar angkasa dengan energi yang tinggi. Energi sebesar telah tercatat. Ketika partikel-partikel ini bertumbukan dengan nukleon di atmosfer Bumi, hujanan partikel-partikel dihasilkan, termasuk pula pion. Lebih dari setengah radiasi kosmis yang terpantau dari permukaan Bumi terdiri dari muon. Partikel ini merupakan sejenis lepton yang dihasilkan di atmosfer bagian atas melalui peluruhan pion. Muon, pada gilirannya, dapat meluruh menjadi elektron maupun positron. Oleh karena itu, untuk pion bermuatan negatif ,
dengan adalah muon dan adalah neutrino muon.
title: Elektron