Ketika Anda memikirkan lubang hitam, Anda biasanya pasti memikirkan astrofisikawan Stephen Hawking, yang meninggal pada tahun 2018 dan menghabiskan hidupnya mempelajari fenomena kosmik. Klaimnya yang paling terkenal adalah bahwa gagasan kita tentang cakrawala peristiwa sebenarnya menunjukkan bahwa lubang hitam tidak mungkin ada. “Lubang hitamnya tidak sehitam itu,” katanya.

Cakrawala peristiwa adalah antarmuka hipotetis yang memisahkan lubang hitam dari alam semesta lainnya. Jika suatu benda atau bahkan hanya seberkas cahaya melintasi cakrawala peristiwa ini, maka ia tidak akan pernah keluar lagi dari area tersebut.

Setiap benda di alam semesta membawa informasi tentang struktur dan bentuknya yang tidak dapat dipecahkan dengan mudah. Namun, hal inilah yang akan terjadi jika benda-benda tersebut jatuh ke dalam lubang hitam dan oleh karena itu bertentangan dengan teori relativitas Albert Einstein. Jadi Hawking mempertimbangkan kemungkinan yang disebut cakrawala semu. Bahkan ketika materi dan cahaya melampaui bidang pengetahuan, tetap ada partikel yang dapat meninggalkan lubang hitam. Konsep ini disebut radiasi Hawking, sesuai dengan nama penemunya.

Para peneliti mencoba meniru lubang hitam

Namun, sejauh ini belum ada bukti yang mendukung dugaan Hawking tersebut. Para peneliti sekarang yakin bahwa mereka telah menemukan radiasi yang setara dengan Hawking dalam eksperimen laboratorium yang meniru lubang hitam dalam cahaya, akustik, atau gelombang air. Sekarang ada satu Tim Peneliti Institut Weizmann di Israel yang dipimpin oleh Ulf Leonhardt semakin mendekati tujuan menghasilkan radiasi Hawking dalam lubang hitam optik. Mereka mempresentasikan hasilnya di jurnal spesialis “Surat Tinjauan Fisik“sebelum.

Dengan radiasi Hawking, pasangan partikel dan antipartikel berumur pendek berulang kali terbentuk di tepi lubang hitam karena fluktuasi energi. Saat salah satu dari mereka tersedot ke dalam lubang hitam, yang lain dapat keluar dan menghasilkan radiasi.

Radiasi hanya dapat terjadi dalam kaitannya dengan horizon peristiwa

Dalam lubang hitam yang dibuat di laboratorium, para peneliti telah menciptakan semacam cakrawala peristiwa dalam medium gelombang, yaitu cahaya atau suara, yang wilayahnya tidak dapat dilewati gelombang. Praktik ini, yang juga dapat diterapkan secara matematis pada lubang hitam, diperkenalkan pada tahun 1981 oleh William Unruh, seorang ilmuwan di Universitas British Columbia, yang menjelaskan bagaimana seseorang dapat meniru gelombang dalam cairan – sistem seperti ini setara dengan Hawking. radiasi. “Radiasi Hawking selalu dapat muncul sehubungan dengan cakrawala peristiwa, baik dalam astrofisika atau bahan optik, gelombang air, atau atom ultradingin,” kata Ulf Leonhardt, pemimpin studi baru ini.

Beberapa sistem serupa telah dipelajari sebagai analogi lubang hitam, namun sejauh ini sulit untuk mengamati radiasi Hawking. Tim Leonhardt kini mungkin telah mendekati solusinya: dengan menggunakan bilah uji eksternal. Hasilnya sesuai dengan apa yang ditemukan Unruh dan rekannya pada eksperimen gelombang air pada tahun 2011.

Sesaat sebelum kematiannya, Hawking masih mengerjakan topik tersebut

Hawking sendiri sedang mengerjakan topik ini hanya beberapa hari sebelum kematiannya, mencoba untuk mengkonfirmasi teorinya. Seperti yang akhirnya dia asumsikan, cakrawala peristiwa pasti dikelilingi oleh cincin foton yang dapat mencerminkan informasi dari lubang hitam. Namun sejauh ini, itu hanya dugaan saja.

Belum jelas apakah para ilmuwan pada akhirnya akan berhasil melanjutkan penelitian Hawking – dan membenarkan kecurigaannya. Membuat model lubang hitam sangatlah rumit. Frekuensi yang berbeda memiliki kecepatan cahaya yang berbeda dan oleh karena itu cakrawala peristiwanya berbeda. Selain itu, para ilmuwan juga harus sepakat mengenai definisi radiasi Hawking yang tepat dalam eksperimen tersebut.