BLACK HOLE

Black hole adalah salah satu benda angkasa, yang memiliki massa yang sangat besar dan jari – jari yang kecil, sehingga kecepatan lepas (kecepatan agar dapat lepas dari pengaruh gravitasi) di permukaannya lebih besar daripada kecepatan cahaya. Karena tidak ada benda yang lebih cepat dari kecepatan cahaya, maka tidak ada benda yang dapat lolos dari gravitasi black hole ini.
Black hole terbentuk dari bintang yang mati. Ketika bintang masih memancarkan cahaya, berarti di dalam bintang itu terjadi reaksi fusi yang menggabungkan 4 atom hidrogen menjadi 1 atom helium dan memancarkan sinat gamma yang lalu diubah menjadi sinar dengan warna tertentu, seperti warna putih untuk matahari kita. Dalam keadaan ini, gaya gravitasi diimbangi oleh gaya akibat reaksi nuklir di dalam bintang. Apabila hidrogen sudah habis (hampir habis), makan selanjutnya terjadi penggabungan atom – atom helium menjadi atom yang lebih berat lagi (lihat tabel periodik). Reaksi ini terus berlangsung hingga akhirnya sebagian besar massa bintang terdiri atas besi. Besi tidak dapat bergabung membentuk atom yang lebih berat, karena dibutuhkan energi (bukan melepas) untuk membuat atom yang lebih berat dari besi.
Apabila reaksi nuklir sudah tidak dapat berlangsung (sudah terdiri dari besi), maka gaya graviatsi akan menarik bintang itu, sehingga bintang itu akan menjadi kecil, hingga pada ukuran tertentu, atom – atom akan sangat berdekatan dan saling menumbuk dengan sangat keras sehingga terjadilah supernova. Supernova menyebabkan suhu yang sangat tinggi pada permukaan bintang, yang menyebabkan terjadinya penggabungan atom – atom besi ini (karena suhu tinggi) menjadi atom yang lebih berat, seperti uranium, sekaligus menyebabkan permukaannya terpencar ke segala arah (meledak). Inilah asal dari atom – atom berat di bumi kita. Jadi sebenarnya kita adalah anak – anak bintang. Sisa dari ledakan itu (inti bintang) dapat berubah menjadi 3 bentuk, yaitu white dwarf, neutron star, dan black hole.
White dwarf / katai putih terbentuk apabila massa yang tersisa lebih kecil dari 1.3 massa matahari kita. Ukuran bintang akan mengecil sampai batas tertentu, sehingga suhunya menjadi sangat tinggi, dan menyebabkan atom – atom hancur menjadi proton, netron, dan elektron. Seluruh bintang ini dapat dikatakan membentuk 1 atom raksasa. Karena prinsip larangan Pauli, setiap elektron harus mempunyai state yang berbeda (bilangan kuantum berbeda) sehingga timbul gaya – gaya antar elektron yang saling menolak yang cukup kuat untuk melawan gaya gravitasi dari bintang itu. Itulah yang menyebabkan bintang ini berhenti mengecil, hingga ukuran tertentu yang jauh lebih kecil daripada bintang asalnya.
Neutron Star / bintang neutron terbentuk apabila massa sisa bintang antara 1.3 – 1.7 matahari kita. Apabila massa bintang pada daerah ini, maka elektron – elektron tadi akan bertumbukan dengan proton dan berubah menjadi netron sehingga gaya – gaya antar elektron menjadi berkurang, dan menyebabkan gaya gravitasi dapat membuat bintang itu semakin kecil. Tetapi sampai pada batas tertentu, akan timbul gaya – gaya antar netron yang menyebabkan bintang ini berhenti mengecil, dan sampai pada ukuran tertentu yang jauh lebih kecil daripada white dwarf, yang hanya terdiri dari neutron, karena itu disebut neutron star.
Black hole terbentuk apabila massa sisa bintang lebih besar dari 1.7 massa matahari kita. Gaya – gaya antar neutron tidak cukup kuat untuk melawan gaya gravitasi sehingga bintang ini akan terus mengecil, dan mengecil hingga ukurannya menjadi jauh lebih kecil daripada atom! Pada saat itu tidak ada gaya lain yang dapat menghambat gaya gravitasi sehingga bintang ini menjadi sesuatu yang disebut singularitas. Semua materi bintang, atom – atom, proton, neutron, kuark (penyusun proton dan netron) serta elektron, foton, radiasi, bergabung menjadi 1 ke dalam singularitas ini. Inilah yang disebut dengan black hole.
Selain dengan cara di atas, black hole dapat juga terbentuk oleh 1 proses alam lagi, yaitu saat bigbang. Pada saat big bang, suhu sangat tinggi, sehingga pada daerah tertentu, massa dapat berkumpul sangat padat, dan sangat kecil, sehingga jari – jarinya lebih kecil dari batas tertentu dan dapat menjadi black hole. Black hole yang terbentuk dari cara ini dapat mempunyai massa yang beraneka ragam, bahkan dengan massa yang lebih kecil dari massa bumi.
Event Horizon adalah permukaan khayal pada black hole di mana kecepatan lepasnya sama dengan kecepatan cahaya. Event Horizon inilah yang sering disebut sebagai permukaan black hole. Benda – benda yang sudah masuk ke dalam Event Horizon dari suatu black hole tidak dapat keluar lagi, apapun yang dia lakukan.
Karena tidak ada benda yang bisa keluar dari Black hole, maka secara teori Black Hole tidak dapat dilihat. Tetapi para astronom dapat memperikirakan (menghitung) keberadaan suatu black hole dari efek yang ditimbulkannya pada keadaan sekelilingnya. Efek itu misalnya, penarikan gas dari permukaan matahari ke dalam black hole, yang menyebabkan terbentuknya spiral gas yang terang. Berubahnya alur jalan sebuah benda angkasa, karena tertarik oleh gaya gravitasi black hole. Terjadinya gravitational lensing (efek lensa, oleh gaya gravitasi) yang menyebabkan bintang yang terletak di belakang black hole terlihat tidak semestinya karena mengalami pembiasan. Gravitational wave, yaitu gelombang gravitasi, yang terjadi apabila 2 buah black hole bergabung menjadi 1. Gravitational shock wave, yang diprediksi oleh teori kuantum, yang terjadi apabila massa black hole sudah terlalu kecil untuk menjadi black hole, sehingga meledak, sambil melepaskan gelombang gravitasi.
Black hole dengan massa sangat besar (jutaan kali massa matahari) terletak di hampir setiap inti galaksi. Black hole ini menyebabkan bintang – bintang di sekelilingnya memancarkan gas dalam jumlah besar, dan oleh gaya gravitasi black hole, gas itu dipercepat ke dalam black hole sehingga suhunya menjadi sangat tinggi dan memancarkan gelombang elktromagnet sesuai dengan teori radiasi benda hitam. Kejadian inilah (gabungan benda – benda ini) yang disebut Quassar. Quassar ini sangat terang, sehingga yang terletak di galaksi lain pun lebih terang daripada bintang – bintang yang terletak di galaksi kita.

Sumber : http://www.fisikaasyik.com/q32k2/news/read_article.php?origin=physics_art&id=3&from=physics_art