TIM ilmuwan mengembangkan model lubang hitam yang menghilangkan salah satu aspek paling membingungkan dalam fisika: singularitas pusat, titik di mana Sekalian teori, hukum, dan model kita runtuh.
Lubang Hitam: Rahasia yang Tak Terpecahkan
Kalau seseorang Mau menciptakan objek yang penuh Rahasia sekaligus mengganggu, lubang hitam adalah pilihan terbaik.
Pertama, batas luar lubang hitam dikenal sebagai cakrawala peristiwa, permukaan jebakan Sinar satu arah di mana gravitasi begitu kuat sehingga bahkan Sinar pun Bukan dapat lolos. Ini berarti Bukan Eksis informasi yang Dapat keluar dari dalam lubang hitam, sehingga kita Bukan pernah Dapat mengamati atau mengukur langsung apa yang Eksis di dalamnya.
Dengan menggunakan matematika dari teori relativitas Lazim Einstein tahun 1915, para ilmuwan dapat memodelkan interior lubang hitam. Tetapi, Demi mereka melakukan ini, teori tersebut menunjukkan Sekalian nilai matematika akan menuju ke tak terhingga di singularitas di pusat lubang hitam.
Penelitian terbaru ini menunjukkan lubang hitam tanpa singularitas mungkin bukan sekadar angan-angan. “Singularitas adalah bagian paling misterius dan problematik dari lubang hitam. Itu adalah titik di mana konsep ruang dan waktu kita Bukan Tengah masuk Pikiran,” ujar Robie Hennigar, Member tim studi dari Universitas Durham, Inggris, kepada Space.com. “Kalau lubang hitam Bukan Mempunyai singularitas, maka mereka jauh lebih Lazim.”
Dilema Singularitas dalam Fisika
Teori relativitas Lazim Einstein menyatakan objek dengan massa akan membelokkan ruang-waktu, dan gravitasi muncul dari kelengkungan ini. Semakin besar massa, semakin ekstrem kelengkungan ruang-waktu, dan semakin kuat gravitasi yang dihasilkannya. Sekalian ini dihitung dengan persamaan medan Einstein, dasar dari relativitas Lazim.
“Persamaan ini sangat sukses, karena Pandai memprediksi berbagai fenomena kosmik, dari pergerakan planet hingga evolusi alam semesta dan keberadaan lubang hitam,” Jernih Pablo Antonio Cano Molina-Niñirola dari Institut Ilmu Kosmos Universitas Barcelona. “Tetapi, persamaan ini juga memprediksi adanya singularitas, dan itu menjadi masalah.”
Lubang hitam pertama kali muncul dalam solusi terhadap persamaan medan Einstein yang diajukan fisikawan Karl Schwarzschild tahun 1915. Tetapi, solusi ini menuju ke tak terhingga di pusat lubang hitam. Para fisikawan Bukan menyukai hasil tak terhingga karena itu menunjukkan adanya cacat dalam model mereka atau sesuatu yang Bukan masuk Pikiran secara fisik.
“Di dalam lubang hitam, ruang-waktu runtuh seperti alam semesta yang menyusut, dan singularitas adalah titik di mana ruang itu sendiri berhenti Eksis,” tambah Molina-Niñirola.
Banyak fisikawan percaya ketika gravitasi menjadi sangat kuat dan ruang-waktu sangat melengkung, relativitas Lazim harus digantikan teori yang lebih Esensial. Diyakini teori gravitasi kuantum akan memberikan solusi yang dapat menyatukan relativitas Lazim dan mekanika kuantum.
“Harapannya adalah dalam teori lengkap ini, singularitas lubang hitam akan dihilangkan,” kata Molina-Niñirola. “Model kami menawarkan pendekatan ke arah itu, tetapi alih-alih menggunakan teori gravitasi kuantum lengkap, kami menggunakan ‘teori efektif,’ Ialah teori gravitasi klasik yang menangkap Dampak dari gravitasi kuantum.”
Pendekatan ini melibatkan modifikasi persamaan medan Einstein sehingga gravitasi berperilaku berbeda dalam kondisi ruang-waktu yang sangat melengkung. Hasilnya adalah penghapusan singularitas pusat dalam lubang hitam.
Apa yang Eksis di Dalam Lubang Hitam Kalau Bukan Eksis Singularitas?
Menurut teori baru ini, Bukan Eksis singularitas di pusat lubang hitam. Jadi, apa yang Eksis di sana? “Dalam model kami, keruntuhan ruang-waktu berhenti, dan singularitas digantikan oleh Daerah Stagnan yang sangat melengkung di inti lubang hitam,” kata Molina-Niñirola. “Daerah ini tetap Hening, artinya seorang pengamat secara hipotetis Dapat berada di sana—tentu saja Kalau mereka Pandai bertahan dari gaya gravitasi yang luar Lazim besar Tetapi tetap terbatas.”
Kalau model ini Akurat, bagian dalam lubang hitam akan berupa ruang-waktu yang melengkung tanpa adanya materi.
“Secara teknis, lubang hitam ini adalah ruang vakum murni,” kata Hennigar. “Bukan Eksis materi yang diperlukan Kepada membentuknya, meskipun Dapat ditambahkan Kalau diinginkan.”
Bahkan Kalau konsep lubang hitam ini terbukti Akurat, pencarian model gravitasi kuantum yang valid tetap berlanjut.
“Keruntuhan bintang terjadi sepanjang waktu di alam semesta kita. Ini adalah proses fisik yang tak terhindarkan. Tetapi peristiwa Lazim ini Malah mendorong kita melampaui pemahaman fisika Demi ini,” tambah Hennigar.
Apakah Rahasia Lubang Hitam Terpecahkan?
Kalau penelitian ini Akurat, singularitas dalam lubang hitam mungkin bukan Tengah Rahasia yang Bukan terpecahkan. Tetapi, ini Malah membuka banyak pertanyaan baru.
“Menurut model kami—dan beberapa teori lain—materi yang Anjlok ke dalam lubang hitam pada akhirnya akan keluar melalui white hole yang berada di alam semesta lain atau di Daerah terpisah dari alam semesta yang sama,” kata Molina-Niñirola.
White hole adalah kebalikan dari lubang hitam: sebuah Daerah di mana materi dan Daya hanya Dapat keluar, tetapi Bukan Dapat masuk. Kalau singularitas Bukan Eksis, maka segala sesuatu yang masuk ke lubang hitam pada akhirnya harus keluar.
Tentu saja, teori ini Tetap perlu diuji. Bagaimana Metode membuktikannya?
Salah satu pendekatan adalah dengan mengamati gelombang gravitasi—riakan dalam ruang-waktu—yang dapat memberikan petunjuk tentang kondisi gravitasi ekstrem di Sekeliling lubang hitam.
Selain itu, teori ini juga Mempunyai implikasi bagi pencarian materi gelap.
“Kalau lubang hitam Bukan Mempunyai singularitas, maka hasil akhir dari penguapan lubang hitam melalui radiasi Hawking adalah lubang hitam mikroskopis,” Jernih Molina-Niñirola. “Lubang hitam mikroskopis ini Dapat menjadi kandidat materi gelap. Kalau materi gelap Rupanya terdiri dari lubang hitam kecil, ini Dapat menjadi bukti Bukan langsung bahwa singularitas memang Bukan Eksis.”
Teori baru ini berpotensi merevolusi pemahaman kita tentang lubang hitam dengan menghilangkan singularitas pusatnya. Kalau terbukti Akurat, ini Dapat mengarah pada pemahaman yang lebih dalam tentang gravitasi kuantum dan asal-usul alam semesta. Tetapi, Tetap banyak pertanyaan yang harus dijawab, dan penelitian lebih lanjut diperlukan Kepada mengonfirmasi kebenaran teori ini. (Space/Z-2)
