LUBANG HITAM
Dengan gaya gravitasinya yang sangat spektakuler lubang hitam adalah monster kosmis tersendiri. Jurang ketiadaan ini bahkan melenyapkan cahaya.
Lubang hitam (black hole) sering dihubungkan dengan hilangnya benda-benda kosmis bahkan wahana udara sekalipun, seperti pernah disinggung dalam rubrik ini berkaitan dengan hilangnya banyak pesawat di Segitiga Bermuda dan Samudera Atlantik Utara. Pro dan kontra pendapat mengenai hal ini memang tak pernah surut. Cerita seputar Segitiga Bermuda pun sepertinya tetap misterius, dan menjadi bahan tulisan yang tidak ada habis-habisnya.
Dalam bahasan fenomena kali ini, baiklah kita tinjau sedikit apa sebenarnya lubang hitam atau yang disebut para ilmuwan sebagai singularitas dari bintang redup yang mengalami keruntuhan gravitasi (gravitational collapse) sempurna ini.
Bila ditelusuri istilah lubang hitam, sebenarnya belum lah lama populer. Dua kata ini pertama kali diangkat oleh fisikawan AS bernama John Archibald Wheeler pada tahun 1968. Wheeler memberi nama demikian karena singularitas ini tak bisa dilihat. Mengapa demikian? Penyebabnya tidak lain karena cahaya tak bisa lepas dari kungkungan gravitasi singularitas yang maha dahsyat ini. Daerah di sekitar singularitas atau lazimnya disebut sebagai Horizon Peristiwa (radiusnya dihitung dengan rumus jari-jari Schwarzschild R = 2GM/C2 dimana G = 6,67 x 10-11 Nm2kg-2, M = kg massa lubang hitam, C = cepat rambat cahaya) menjadi gelap. Itulah sebabnya, wilayah ini disebut sebagai lubang hitam.
Dengan tidak bisa lepasnya cahaya, serta merta sekilas kita bisa membayangkan sendiri kira-kira seberapa besar gaya gravitasi dari lubang hitam. Untuk mulai menghitungnya, ingatlah bahwa cepat rambat cahaya di alam mencapai 300 juta meter per detik. Masya Allah. Lalu, apalah jadinya bila benar sebuah wahana buatan manusia tersedot ke dalam lubang hitam? Dalam hitungan sepersejuta detik saja, tentunya dapat dipastikan wahana tersebut sudah remuk menjadi bubur.
Lebih dua ratus tahun silam, atau tepatnya pada tahun 1783. pemikiran akan adanya monster kosmis bersifat melenyapkan benda lainnya ini sebenarnya pernah dilontarkan oleh seorang pendeta bernama John Mitchell. Mitchell yang kala itu mencermati teori gravitasi Isaac Newton (1643-1727) berpendapat, bila bumi punya suatu kecepatan lepas dari Bumi 11 km per detik (sebuah benda yang dilemparkan tegak lurus ke atas baru akan terlepas dari pengaruh gravitasi bumi setelah melewati kecepatan ini), tentu ada planet atau bintang lain yang punya gravitasi lebih besar. Mitchell malah memperkirakan di kosmis terdapat suatu bintang dengan massa 500 kali matahari yang mampu mencegah lepasnya cahaya dari permukaannya sendiri.
Lalu, bagaimana sebenarnya lubang hitam tercipta? Menurut teori evolusi bintang (lahir, berkembang, dan matinya bintang), buyut dari lubang hitam adalah sebuah bintang biru.
Bintang biru merupakan julukan bagi deret kelompok bintang yang massanya lebih besar dari 1,4 kali massa matahari. Disebutkan para ahli fisika kosmis, ketika pembakaran hidrogen di bintang biru mulai usai (kira-kira memakan waktu 10 juta tahun), ia akan berkontraksi dan memuai menjadi bintang maha raksasa biru. Selanjutnya, ia akan mendingin menjadi bintang maha raksasa merah. Dalam fase inilah, akibat tarikan gravitasinya sendiri, bintang maha raksasa merah mengalami keruntuhan gravitasi menghasilkan ledakan dahsyat atau biasa disebut sebagai Supernova.
Supernova ditandai dengan peningkatan kecerahan cahaya hingga miliaran kali cahaya bintang biasa kemudian melahirkan dua kelas bintang, yakni bintang netron dan lubang hitam. Bintang netron (disebut juga Pulsar atau bintang denyut) terjadi bila massa bintang runtuh lebih besar dari 1,4 kali, tapi lebih kecil dari tiga kali massa matahari. Sementara lubang hitam mempunyai massa bintang runtuh lebih dari tiga kali massa matahari. Materi pembentuk lubang hitam kemudian mengalami pengerutan yang tidak dapat mencegah apapun darinya. Bintang menjadi sangat mampat sampai menjadi suatu titik massa yang kerapatannya tidak terhingga, yang disebut singularitas tadi.
Di dalam kaidah fisika, besaran gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak atau dirumuskan F ยต 1/r2. Dari formula inilah kita bisa memahami mengapa lubang hitam mempunyai gaya gravitasi yang maha dahsyat. Dengan nilai r yang makin kecil atau mendekati nol, gaya gravitasi akan menjadi tak hingga besarnya.
Para ilmuwan menghitung, seandainya benda bermassa seperti bumi kita ini akan menjadi lubang hitam, agar gravitasinya mampu mencegah cahaya keluar, maka benda itu harus dimampatkan menjadi bola berjari-jari 1 cm! (Allahu Akbar, hanya Tuhan lah yang bisa melakukannya).
Cakram gas
Dengan sifatnya yang tidak bisa dilihat, pertanyaan kemudian adalah bagaimana mendeteksi adanya suatu lubang hitam? Kesempatan yang paling baik untuk mendeteksinya, diakui para ahli, adalah bila ia merupakan bintang ganda (dua bintang yang berevolusi dan saling mengelilingi). Lubang hitam akan menyedot semua materi dan gas-gas hasil ledakan termonuklir bintang di sekitarnya. Dari gesekan internal, gas-gas yang tersedot itu akan menjadi sangat panas (hingga 2 juta derajat!) dan memancarkan sinar-X. Dari sinar-X inilah para ahli memulai langkah untuk menjejak lubang hitam.
Pada 12 Desember 1970, AS meluncurkan satelit astronomi kecil (Small Astronomical Satellite SAS) pendeteksi sinar-X di kosmis bernama Uhuru dari lepas pantai Kenya. Dari hasil pengamatannya didapatkan bahwa sebuah bintang maha raksasa biru, yakni HDE226868 yang terletak dalam konstelasi Cygnus (8.000 tahun cahaya dari bumi) mempunyai pasangan bintang Cygnus X-1, yang tidak dapat dideteksi secara langsung.
Cygnus X-1 menampakkan orbitnya berupa gas-gas hasil ledakan termonuklir HDE226868 yang bergerak membentuk sebuah cakram. Cygnus X-1 diperhitungkan berukuran lebih kecil dari Bumi, tapi memiliki massa enam kali lebih besar dari massa matahari. Bintang redup ini telah diyakini para ilmuwan sebagai lubang hitam. Selain Cygnus X-1, Uhuru juga mendapatkan sumber sinar-X kosmis, yakni Cygnus X-3 dalam konstelasi Centaurus dan Lupus X-1 dalam konstelasi bintang Lupus. Dua yang disebut terakhir belum dipastikan sebagai lubang hitam, termasuk 339 sumber sinar-X lainnya yang dideteksi selama 2,5 tahun masa operasi Uhuru.
Eksplorasi sumber sinar-X di kosmis masih dilanjutkan oleh satelit HEAO (High Energy Astronomical Observatory) atau Einstein Observatory tahun 1978. Satelit ini menemukan bintang ganda yang lain dalam konstelasi Circinus, yakni Circinus X-1 serta V861 Scorpii dan GX339-4 dalam konstelasi bintang Scorpius.
Tahun 1999, dengan biaya 2,8 milyar dollar, AS masih meluncurkan teleskop Chandra, guna menyingkap misteri lubang hitam. The Chandra X-ray Observatory sepanjang 45 kaki milik NASA ini telah berhasil membuat ratusan gambar resolusi tinggi dan menangkap adanya lompatan-lompatan sinar-X dari pusat galaksi Bima Sakti berjarak 24.000 tahun cahaya dari Bumi. Mencengangkan, karena bila memang benar demikian (lompatan sinar-X itu) menunjukkan adanya sebuah lubang hitam di jantung Bima Sakti, maka teori Albert Einstein kembali benar. Ia menyatakan, bahwa di jantung setiap galaksi terdapat lubang hitam.
"Dugaan semacam itu sungguh sangat dekat dengan kenyataan," kata Frederick Baganoff yang memimpin penelitian, September 2001, kepada Reuters di Washington. Para ilmuwan pun mulai melebarkan pencarian terhadap putaran gas di sekitar tepi-tepi jurang ketiadaan ini, layaknya mencari pusaran air.
Pencarian lubang hitam dan kebenaran teori-teori yang mendukungnya memang masih terus dilakukan para ahli, seiring makin majunya teknologi dan ilmu pengetahuan. Pertanyaan kemudian, bila lubang hitam bertebaran di kosmis, apakah nanti pada saat kiamat, monster ini pula yang akan melenyapkan benda-benda jagat raya? (glb)
FIRMAN ALLAH DALAM AL-QURAN:
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
1. Aku bersumpah demi hari kiamat,
2. dan aku bersumpah dengan jiwa yang amat menyesali (dirinya sendiri).
3. Apakah manusia mengira, bahwa Kami tidak akan mengumpulkan (kembali) tulang belulangnya?
4. Bukan demikian, sebenarnya Kami kuasa menyusun (kembali) jari jemarinya dengan sempurna.
5. Bahkan manusia itu hendak membuat maksiat terus menerus.
6. Ia berkata: "Bilakah hari kiamat itu?"
7. Maka apabila mata terbelalak (ketakutan),
8. dan apabila bulan telah hilang cahayanya,
9. dan matahari dan bulan dikumpulkan,
10. pada hari itu manusia berkata: "Ke mana tempat berlari?"
11. sekali-kali tidak! Tidak ada tempat berlindung!
12. Hanya kepada Tuhanmu sajalah pada hari itu tempat kembali (mati).
13. Pada hari itu diberitakan kepada manusia apa yang telah dikerjakannya dan apa yang dilalaikannya.
14. Bahkan manusia itu menjadi saksi atas dirinya sendiri,
15. meskipun dia mengemukakan alasan-alasannya.
16. Janganlah kamu gerakkan lidahmu untuk (membaca) Al Quran karena hendak cepat-cepat (menguasai)nya.
17. Sesungguhnya atas tanggungan Kamilah mengumpulkannya (di dadamu) dan (membuatmu pandai) membacanya.
18. Apabila Kami telah selesai membacakannya maka ikutilah bacaannya itu.
19. Kemudian, sesungguhnya atas tanggungan Kamilah penjelasannya.
20. Sekali-kali janganlah demikian. Sebenarnya kamu (hai manusia) mencintai kehidupan dunia,
21. dan meninggalkan (kehidupan) akhirat.
22. Wajah-wajah (orang-orang mukmin) pada hari itu berseri-seri.
23. Kepada Tuhannyalah mereka melihat.
24. Dan wajah-wajah (orang kafir) pada hari itu muram,
25. mereka yakin bahwa akan ditimpakan kepadanya malapetaka yang amat dahsyat.
26. Sekali-kali jangan. Apabila nafas (seseorang) telah (mendesak) sampai ke kerongkongan,
27. dan dikatakan (kepadanya): "Siapakah yang dapat menyembuhkan?",
28. dan dia yakin bahwa sesungguhnya itulah waktu perpisahan (dengan dunia),
29. dan bertaut betis (kiri) dan betis (kanan),
30. kepada Tuhanmulah pada hari itu kamu dihalau.
31. Dan ia tidak mau membenarkan (Rasul dan Al Quran) dan tidak mau mengerjakan shalat,
32. tetapi ia mendustakan (Rasul) dam berpaling (dari kebenaran),
33. kemudian ia pergi kepada ahlinya dengan berlagak (sombong).
34. Kecelakaanlah bagimu (hai orang kafir) dan kecelakaanlah bagimu,
35. kemudian kecelakaanlah bagimu (hai orang kafir) dan kecelakaanlah bagimu.
36. Apakah manusia mengira, bahwa ia akan dibiarkan begitu saja (tanpa pertanggung jawaban)?
37. Bukankah dia dahulu setetes mani yang ditumpahkan (ke dalam rahim),
38. kemudian mani itu menjadi segumpal darah, lalu Allah menciptakannya, dan menyempurnakannya,
39. lalu Allah menjadikan daripadanya sepasang: laki-laki dan perempuan.
40. Bukankah (Allah yang berbuat) demikian berkuasa (pula) menghidupkan orang mati?
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
1. Hari Kiamat,
2. apakah hari Kiamat itu?
3. Tahukah kamu apakah hari Kiamat itu?
4. Pada hari itu manusia adalah seperti anai-anai yang bertebaran,
5. dan gunung-gunung adalah seperti bulu yang dihambur-hamburkan.
6. Dan adapun orang-orang yang berat timbangan (kebaikan)nya,
7. maka dia berada dalam kehidupan yang memuaskan.
8. Dan adapun orang-orang yang ringan timbangan (kebaikan)nya,
9. maka tempat kembalinya adalah neraka Hawiyah.
10. Tahukah kamu apakah neraka Hawiyah itu?
11. (Yaitu) api yang sangat panas.
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
1. Apabila bumi digoncangkan dengan goncangan (yang dahsyat),
2. dan bumi telah mengeluarkan beban-beban berat (yang dikandung)nya,
3. dan manusia bertanya: "Mengapa bumi (menjadi begini)?",
4. pada hari itu bumi menceritakan beritanya,
5. karena sesungguhnya Tuhanmu telah memerintahkan (yang sedemikian itu) kepadanya.
6. Pada hari itu manusia ke luar dari kuburnya dalam keadaan bermacam-macam, supaya diperlihatkan kepada mereka (balasan) pekerjaan mereka,
7. Barangsiapa yang mengerjakan kebaikan seberat dzarrahpun, niscaya dia akan melihat (balasan)nya.
8. Dan barangsiapa yang mengerjakan kejahatan sebesar dzarrahpun, niscaya dia akan melihat (balasan)nya pula.
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
1. Apabila langit terbelah,
2. dan patuh kepada Tuhannya, dan sudah semestinya langit itu patuh,
3. dan apabila bumi diratakan,
4. dan dilemparkan apa yang ada di dalamnya dan menjadi kosong,
5. dan patuh kepada Tuhannya, dan sudah semestinya bumi itu patuh, (pada waktu itu manusia akan mengetahui akibat perbuatannya).
6. Hai manusia, sesungguhnya kamu telah bekerja dengan sungguh-sungguh menuju Tuhanmu, maka pasti kamu akan menemui-Nya.
7. Adapun orang yang diberikan kitabnya dari sebelah kanannya,
8. maka dia akan diperiksa dengan pemeriksaan yang mudah,
9. dan dia akan kembali kepada kaumnya (yang sama-sama beriman) dengan gembira.
10. Adapun orang-orang yang diberikan kitabnya dari belakang,
11. maka dia akan berteriak: "Celakalah aku".
12. Dan dia akan masuk ke dalam api yang menyala-nyala (neraka).
13. Sesungguhnya dia dahulu (di dunia) bergembira di kalangan kaumnya (yang sama-sama kafir).
14. Sesungguhnya dia menyangka bahwa dia sekali-kali tidak akan kembali (kepada Tuhannya).
15. (Bukan demikian), yang benar, sesungguhnya Tuhannya selalu melihatnya.
16. Maka sesungguhnya Aku bersumpah dengan cahaya merah di waktu senja,
17. dan dengan malam dan apa yang diselubunginya,
18. dan dengan bulan apabila jadi purnama,
19. sesungguhnya kamu melalui tingkat demi tingkat (dalam kehidupan),
20. Mengapa mereka tidak mau beriman?
21. dan apabila Al Quran dibacakan kepada mereka, mereka tidak bersujud,
22. bahkan orang-orang kafir itu mendustakan(nya).
23. Padahal Allah mengetahui apa yang mereka sembunyikan (dalam hati mereka).
24. Maka beri kabar gembiralah mereka dengan azab yang pedih,
25. tetapi orang-orang yang beriman dan beramal saleh, bagi mereka pahala yang tidak putus-putusnya.
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
1. Apabila matahari digulung,
2. dan apabila bintang-bintang berjatuhan,
3. dan apabila gunung-gunung dihancurkan,
4. dan apabila unta-unta yang bunting ditinggalkan (tidak diperdulikan)
5. dan apabila binatang-binatang liar dikumpulkan,
6. dan apabila lautan dijadikan meluap
7. dan apabila ruh-ruh dipertemukan (dengan tubuh)
8. dan apabila bayi-bayi perempuan yang dikubur hidup-hidup ditanya,
9. karena dosa apakah dia dibunuh,
10. dan apabila catatan-catatan (amal perbuatan manusia) dibuka,
11. dan apabila langit dilenyapkan,
12. dan apabila neraka Jahim dinyalakan,
13. dan apabila syurga didekatkan,
14. maka tiap-tiap jiwa akan mengetahui apa yang telah dikerjakannya.
15. Sungguh, Aku bersumpah dengan bintang-bintang,
16. yang beredar dan terbenam,
17. demi malam apabila telah hampir meninggalkan gelapnya,
18. dan demi subuh apabila fajarnya mulai menyingsing,
19. sesungguhnya Al Qur'aan itu benar-benar firman (Allah yang dibawa oleh) utusan yang mulia (Jibril),
20. yang mempunyai kekuatan, yang mempunyai kedudukan tinggi di sisi Allah yang mempunyai 'Arsy,
21. yang ditaati di sana (di alam malaikat) lagi dipercaya.
22. Dan temanmu (Muhammad) itu bukanlah sekali-kali orang yang gila.
23. Dan sesungguhnya Muhammad itu melihat Jibril di ufuk yang terang.
24. Dan dia (Muhammad) bukanlah orang yang bakhil untuk menerangkan yang ghaib.
25. Dan Al Qur'aan itu bukanlah perkataan syaitan yang terkutuk,
26. maka ke manakah kamu akan pergi?
27. Al Qur'aan itu tiada lain hanyalah peringatan bagi semesta alam,
28. (yaitu) bagi siapa di antara kamu yang mau menempuh jalan yang lurus.
29. Dan kamu tidak dapat menghendaki (menempuh jalan itu) kecuali apabila dikehendaki Allah, Tuhan semesta alam.
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
1. Apabila langit terbelah,
2. dan apabila bintang-bintang jatuh berserakan,
3. dan apabila lautan menjadikan meluap,
4. dan apabila kuburan-kuburan dibongkar,
5. maka tiap-tiap jiwa akan mengetahui apa yang telah dikerjakan dan yang dilalaikannya.
6. Hai manusia, apakah yang telah memperdayakan kamu (berbuat durhaka) terhadap Tuhanmu Yang Maha Pemurah.
7. Yang telah menciptakan kamu lalu menyempurnakan kejadianmu dan menjadikan (susunan tubuh)mu seimbang,
8. dalam bentuk apa saja yang Dia kehendaki, Dia menyusun tubuhmu.
9. Bukan hanya durhaka saja, bahkan kamu mendustakan hari pembalasan.
10. Padahal sesungguhnya bagi kamu ada (malaikat-malaikat) yang mengawasi (pekerjaanmu),
11. yang mulia (di sisi Allah) dan mencatat (pekerjaan-pekerjaanmu itu),
12. mereka mengetahui apa yang kamu kerjakan.
13. Sesungguhnya orang-orang yang banyak berbakti benar-benar berada dalam syurga yang penuh kenikmatan,
14. dan sesungguhnya orang-orang yang durhaka benar-benar berada dalam neraka.
15. Mereka masuk ke dalamnya pada hari pembalasan.
16. Dan mereka sekali-kali tidak dapat keluar dari neraka itu.
17. Tahukah kamu apakah hari pembalasan itu?
18. Sekali lagi, tahukah kamu apakah hari pembalasan itu?
19. (Yaitu) hari (ketika) seseorang tidak berdaya sedikitpun untuk menolong orang lain. Dan segala urusan pada hari itu dalam kekuasaan Allah.
