Ilmuwan : Lubang Hitam Mungkin 'Pintu' Menuju Wilayah Lain Di Alam Semesta

AstroNesia ~ Sebuah studi baru menunjukkan bahwa lubang hitam bisa menjadi "pintu keluar" ke daerah lain dari alam semesta.

Namun, siapa pun tidak mungkin melewati salah satu pintu gerbang ini akan bertahan hidup, kata para ilmuwan.



Pertama mereka akan "spaghettified" - memanjang seperti untaian pasta - oleh gravitasi besar lubang hitam.

Setelah sampai di sisi pintu lain, penjelajah ini akan dipadatkan kembali ke ukuran normal, tapi tidak bisa hidup lagi (sudah mati).

Lubang hitam adalah tempat di mana materi telah tergencet dengan kepadatan luar biasa oleh gravitasi sehingga hukum fisika normal akan hancur.

Teori baru ini menolak pandangan bahwa kurva ruang-waktu di tengah lubang hitam ke jalur yang tak terbatas yang dikenal sebagai "singularitas" dan semua materi hancur.

Sebaliknya, teori ini mengusulkan bahwa jantung jenis lubang hitam yang paling sederhana bermuatan listrik, bukan berotasi, memiliki permukaan bola yang sangat kecil. Ini bertindak sebagai "lubang cacing" - pintu atau terowongan melalui ruang-waktu seperti yang terlihat dalam banyak film sci-fi.

Dalam film Interstellar, tim astronot melakukan perjalanan melalui lubang cacing untuk mencari rumah baru bagi umat manusia.

Dr Gonzalo Olmo, dari University of Valencia di Spanyol, mengatakan: "Teori kami secara alamiah menyelesaikan beberapa masalah dalam penafsiran lubang hitam bermuatan listrik.

"Dalam contoh pertama, kita menyelesaikan masalah singularitas, karena ada pintu di pusat lubang hitam, lubang cacing, di mana ruang dan waktu dapat ditembus."

Lubang cacing diprediksi oleh persamaan para ilmuwan memiliki ukuran 'lebih kecil dari inti atom, tapi akan lebih besar di lubang hitam karena lebih banyak muatan listrik yang disimpan dalam lubang hitam.

Seorang penjelajah hipotetis yang memasuki lubang hitam bisa membentang cukup tipis untuk masuk melalui lubang cacing, seperti untaian benang melalui lubang jarum.

Astronom Tangkap Basah Lubang Hitam Saat Makan Awan Molekul Gas Dingin

Ini adalah gambar komposit Abell 2957, termasuk gambar latar belakang yang diambil oleh Hubble Space Telescope dan gambar latar depan merah dari teleskop radio ALMA yang menunjukkan distribusi gas karbon monoksida di dalam dan sekitar Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy. Gambar insert menunjukkan "bayangan" dari lubang hitam supermasif yang tampaknya makan awan dingin dari gas molekul.

AstroNesia ~ Sebuah lubang hitam raksasa yang lapar tampaknya sedang makan dengan lahap di atas gumpalan awan dingin di pusat galaksi jauh, seperti yang ditemukan dalam studi baru ini. Kebiasaan makan lubang hitam memberi petunjuk tentang bagaimana lubang hitam di seluruh alam semesta dapat tumbuh.

Hampir di seluruh inti galaksi kalau tidak semua, memiliki lubang hitam supermasif yang memiliki massa jutaan sampai miliaran kali massa Matahari. Lubang hitam tumbuh dengan menelan gas, debu dan apa pun yang jatuh pada mereka (para ilmuwan menyebut proses ini "akresi" atau pertumbuhan).


Masih banyak yang tidak diketahui tentang bahan bakar gas yang mentenagai pertumbuhan lubang hitam. Model ilmiah dari kebiasaan makan lubang hitam biasanya disederhanakan untuk menunjukkan aliran bola gas halus yang sangat panas.  

Namun, simulasi teori dan komputer terbaru telah memperkirakan bahwa pertumbuhan lubang hitam dari gas bukan didominasi oleh akumulasi acak gumpalan awan molekul yang sangat dingin, bahan yang sama yang memunculkan bintang. Namun, para peneliti tidak memiliki bukti jelas untuk prediksi ini, tetapi studi baru menawarkan contoh konkret.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang akresi gas lubang hitam, astronom melihat ke arah sekelompok galaksi yang dikenal sebagai Abell 2597. Cluster galaksi ini memiliki sekitar 50 galaksi.  

Para ilmuwan kemudian memusatkan perhatiannya pada sebuah galaksi tunggal di dekat inti Abell 2597, dikenal sebagai Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy, menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) di Chili. galaksi ini terletak sekitar 1,23 miliar tahun cahaya dari Bumi. Para peneliti menghasilkan peta 3D dari lokasi dan gerakan gas dingin di dekat pusat galaksi elips raksasa ini dengan sensitivitas dan detail yang sangat tinggi.

Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy memiliki bentang 97.000 tahun cahaya da memiliki kandungan tidak hanya gas hangat terionisasi tetapi juga gas molekul yang jauh lebih dingin yang setara dengan 1,8 miliar kali massa matahari. Para ilmuwan mengatakan bahwa gas hangat tampaknya mengelilingi awan gas dingin seperti kulit; daerah luar awan ini mungkin dipanaskan oleh radiasi dari lingkungan mereka.

Para ilmuwan langsung mengamati hujan gumpalan awan gas molekul dingin yang bergerak menuju inti dari Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy dengan kecepatan sekitar 671.000 mph (1 juta km / jam). Awan ini mungkin membentang sampai puluhan tahun cahaya, dengan massa sekitar 100.000 sampai 1 juta kali massa matahari, dan kemungkinan posisinya berada beberapa ratus tahun cahaya dari lubang hitam di pusat  galaksi.

Dalam kondisi yang tepat, awan ini memunculkan bayangan ketika latar belakangnya ada gas terang yang sangat panas dekat lubang hitam. (Penelitian sebelumnya menemukan bahwa lubang hitam di inti Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy berukuran sekitar 300 juta kali massa matahari.)

Seiring waktu, "jika awan benar-benar yang dekat dengan lubang hitam, kita harusnya dapat melihat mereka bergerak secara fisik pada rentang waktu manusia - yaitu, enam bulan sampai beberapa tahun," kata Tremblay. "Kami mungkin benar-benar akan melihat film dari akresi dingin lubang hitam! Itu akan sangat keren."



Temuan ini menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif mungkin tidak tumbuh dengan terus melahap gas. "Jika awan molekul dingin ini berumur panjang dan umum di galaksi masif, mungkin pemahaman kita tentang pertumbuhan lubang hitam perlu dipertimbangkan kembali," kata Tremblay.

Jika awan ini tertelan langsung ke lubang hitam supermasif Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy, maka lubang hitam ini dapat meningkatkan massanya hingga beberapa massa matahari per tahun, para peneliti memperkirakan. Namun, jika awan bergerak spiral ke dalam lubang hitam, maka mungkin pertumbuhannya lebih lambat, kata Tremblay.

Studi ini diterbitkan dalam Jurnal Nature.

Stephen Hawking : Lubang Hitam Mungkin Portal Ke Alam Semesta Lain

Ilustrasi

AstroNesia ~Sebuah klaim sensasional diutarakan Stephen Hawking yang mengatakan bahwa lubang hitam adalah sebuah portal ke alam semesta lain.

Dalam sebuah makalah yang baru diterbitkan, fisikawan terkemuka ini berteori bahwa lubang hitam, yang masih sedikit kita ketahui tentangnya, bisa menjadi portal ke alam semesta lain.

Pemikiran ini bersumber dari lubang hitam memiliki sebuah tarikan gravitasi yang kuat, bahkan cahaya tidak dapat melarikan diri dari mereka dan mereka semua memakan segala sesuatu dalam jangkauan mereka.


Namun, ilmuwan top berusia 74 tahun itu kini telah mengatakan bahwa lubang hitam ini mungkin tidak berbahaya seperti yang diperkirakan sebelumnya dan mungkin hanya menjadi pintu ke alam semesta lain.

Dalam tulisannya di makalah, bersama Andrew Strominger dari Harvard dan Malcolm Perry dari Cambridge University, Hawking menunjukkan keyakinan bahwa lubang hitam "berambut".

Studi ini, yang diterbitkan dalam Physical Review Letters, mengatakan bahwa apa pun yang masuk ke lubang hitam akan hilang selamanya.

Namun, undang-undang dasar alam semesta mengatakan bahwa apa pun pernah ada di alam semesta akan terawetkan melalui "informasi" nya.

Hal ini menyebabkan paradoks karena asumsi bahwa apa pun yang jatuh ke dalam lubang hitam itu hilang selamanya.

Tapi tahun lalu, Hawking telah menyatakan bahwa semua tidak hilang dalam lubang hitam. "Lubang hitam bukan penjara abadi seperti yang diduga.

"Jika Anda merasa Anda terjebak dalam lubang hitam, jangan menyerah. Ada jalan keluar.

"Keberadaan sejarah alternatif dengan lubang hitam menunjukkan ini sangat mungkin.

"Lubang hitam perlu menjadi besar dan jika itu berputar, mungkin memiliki bagian untuk alam semesta lain. Tapi Anda tidak bisa kembali ke alam semesta kita."

Studi terbarunya menyatakan bahwa lubang hitam memang memiliki "rambut" yang juga menyimpan informasi tentang batas atau cakrawala peristiwa.

Ini berarti, bahwa jika Anda sedang melihat sebuah lubang hitam dengan cara yang benar - di masa depan yang jauh misalnya - Anda akan dapat melihat rambut dari lubang hitam yang menyimpan informasi.

Studi Baru : Lubang Hitam Supermasif Sudah Besar Saat Lahir

Ilustrasi benih lubang hitam supermasif (gambar utama). Gambar inset kiri menunjukkan calon benih yang dicitrakan dalam cahaya X-ray oleh NASA Chandra X-ray Observatory; yang sebelah kanan menunjukkan benih yang sama dalam cahaya optik yang terlihat oleh NASA Hubble Space Telescope.

AstroNesia ~ Sebuah studi baru melaporkan bahwa lubang hitam supermasif mungkin saat lahir sudah besar.

Raksasa ini - yang terletak di inti kebanyakan galaksi, jika tidak semua galaksi, dan dapat berisi miliaran kali massa matahari - mungkin terbentuk setelah runtuhnya awan gas raksasa, dibanding kematian bintang individu.


"Ada banyak kontroversi atas bagaimana lubang hitam terbentuk," kata rekan penulis studi Andrea Ferrara, dari Scuola Normale Superiore di Pisa, Italia, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Pekerjaan kami menunjukkan hanya ada satu jawaban, lubang hitam saat lahir sudah besar dan tumbuh pada tingkat yang normal, bukan dimulai dengan kecil dan tumbuh pada tingkat yang sangat cepat."

Para peneliti, dipimpin oleh Fabio Pacucci (juga dari Scuola Normale Superiore), mengidentifikasi dua kemungkinan "benih" lubang hitam supermasif setelah mempelajari pengamatan yang dilakukan oleh NASA Chandra X-ray Observatory, Spitzer Space Telescope dan Hubble Space Telescope.

"Benih lubang hitam sangat sulit ditemukan dan mengkonfirmasi mereka sangat sulit," kata rekan penulis Andrea Grazian, dari National Institute for Astrophysics di Italia, mengatakan dalam pernyataan yang sama. "Namun, kami pikir penelitian kami telah menemukan dua calon terbaik sejauh ini."

Kedua calon benih mengandung sekitar 100.000 massa matahari, dan membentuk kurang dari 1 miliar tahun setelah Big Bang (yang menciptakan alam semesta sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu). Ukuran benih 'dan usia menyiratkan bahwa, setidaknya di alam semesta awal, lubang hitam supermasif lahir sudah besar, dengan runtuhnya awan gas raksasa, kata para peneliti.

Tentu saja lubang hitam kecil memang ada, runtuhnya bintang mati bermassa besar menimbulkan lubang hitam bermassa bintang, yang mengandung 10 sampai 100 kali massa matahari. Dan objek-objek ini bisa menjadi lebih besar, dengan bergabung dengan lubang hitam lainnya dan menyedot gas di dekatnya. Tapi lubang hitam kecil seperti ini kemungkinan tidak tumbuh menjadi monster di dalam jantung galaksi, studi baru menunjukkan.

Para peneliti mengatakan studi mereka masih bersifat awal. Mereka masih perlu pengatan untuk mengonfirmasi bahwa dua kandidat ini memang benih lubang hitam supermasif. Dan menarik kesimpulan tegas tentang asal-usul benih ini dan mereka harus menemukan dan mempelajari lebih banyak objek seperti itu, kata anggota tim.

Studi baru ini publikasi dalam Pemberitahuan Bulanan jurnal Royal Astronomical Society.

Astronom Temukan Sekumpulan Lubang Hitam Yang Selaras

Ini adalah gambar dari peta radio meliputi wilayah ELAIS-N1, dengan jet galaksi sejajar. Gambar di sebelah kiri memiliki lingkaran putih di sekitar galaksi selaras; gambar di sebelah kanan adalah tanpa lingkaran.

AstroNesia ~ Sebuah teleskop radio yang sangat sensitif telah melihat sesuatu yang aneh di kedalaman kosmos kita: Sekelompok lubang hitam supermasif yang misterius terlihat selaras, seakan berada dalam tarian kosmik yang disingkronisasikan.

Lubang hitam, yang menempati pusat galaksi di wilayah ruang yang disebut ELAIS-N1, tampaknya tidak memiliki hubungan satu sama lain, dipisahkan oleh jutaan tahun cahaya. Tapi setelah mempelajari gelombang radio yang dihasilkan oleh jet kembar yang meledak dari kutub lubang hitam ', para astronom menyadari bahwa semua jet menunjuk ke arah yang sama, seperti panah pada kompas yang mengarah ke "utara."


Para astronom menggunakan data dari Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) di India.

Ini adalah pertama kalinya sekelompok lubang hitam supermasif di inti galaksi terlihat dalam hubungan yang tergolong aneh. Apa yang kita saksikan adalah sekelompok galaksi, yang semua memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya memiliki sumbu rotasi yang menunjuk ke arah yang sama.

"Karena lubang hitam ini tidak saling mengetahui tentang satu sama lain, atau memiliki cara untuk bertukar informasi atau saling mempengaruhi langsung dalam skala besar seperti ini, putaran keselarasan ini harus terjadi selama pembentukan galaksi di alam semesta awal," kata Andrew Russ Taylor, direktur Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy di Cape Town, Afrika Selatan. Taylor adalah penulis utama penelitian ini yang diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan jurnal dari Royal Astronomical Society.

Dengan kata lain, meskipun masing-masing galaksi ini saat ini saling berjauhan satu sama lain, mereka mungkin berasal dari fluktuasi massal skala kecil yang sama, tak lama setelah Big Bang, dan memiliki beberapa kesamaan pada skala kuantum. Benda-benda ini semua dilahirkan di wilayah padat yang sama  sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, saat alam semesta mengembang, mereka melayang terpisah ke dalam galaksi dewasa yang kita lihat hari ini di ruang angkasa.

Tapi kenyataannya, mereka tetap sangat terkorelasi sehingga memberikan kesempatan yang luar biasa bagi para astronom untuk melihat bagaimana struktur skala kecil alam semesta awal mempengaruhi struktur skala besar alam semesta yang kita saat ini.

Para peneliti berharap menggunakan penemuan yang mengejutkan ini untuk mungkin lebih memahami kondisi di mana mereka terbentuk, namun penemuan ini akan menjadi tantangan besar untuk dijelaskan karena tidak ada model kosmologi yang saat ini yang dapat menjelaskan itu.

"Hal ini tidak bisa di jelaskan berdasarkan pemahaman kita tentang kosmologi. Ini sebuah temuan aneh," kata kolaborator Romeel Dave, dari University of Western Cape, Afrika Selatan.

Mungkin medan magnet kuat mempengaruhi materi primordial sedemikian rupa untuk benih kelompok lubang hitam yang tersinkron ini. Mungkin pengaruh dari partikel materi gelap hipotetis (seperti axions) memiliki peran dalam permainan ini atau string kosmik mungkin entah bagaimana mempengaruhi evolusi mereka. Untuk saat ini, itu tetap misteri.

Menariknya, penemuan lubang hitam selaras ini datang secara kebetulan.