Para Astronom Berhasil Pecahkan Teori Gila Stephen Hawking

Berita Baru, Sains – Sejak lama salah satu teori paling kontroversial milik Stephen Hawking menjadi tantangan besar bagi astronom dan para ilmuwan untuk mencari jawabannya. Kini mereka berhasil memecahkannya.

Pada 1970-an, Hawking menyatakan bahwa materi gelap, zat tak kasat mata yang menyusun sebagian besar materi di alam semesta, mungkin terbuat dari lubang hitam yang terbentuk pada saat-saat awal Big Bang.

Sekarang, tiga astronom telah mengembangkan teori yang menjelaskan tidak hanya keberadaan materi gelap, tetapi juga kemunculan lubang hitam terbesar di alam semesta.

“Apa yang menurut saya pribadi sangat menarik tentang ide ini adalah bagaimana ide ini secara elegan menyatukan dua masalah yang sangat menantang yang saya kerjakan, yaitu menyelidiki sifat materi gelap dan pembentukan serta pertumbuhan lubang hitam dan menyelesaikannya dalam satu gerakan,” ungkap Rekan penulis studi Priyamvada Natarajan, seorang ahli astrofisika di Universitas Yale.

Terlebih lagi, beberapa instrumen baru termasuk Teleskop Luar Angkasa James Webb yang belum lama ini diluncurkan dapat menghasilkan data yang diperlukan untuk akhirnya menilai gagasan terkenal Hawking.

Terdapat Lubang Hitam Sejak Awal

Mengutip Space, Selasa, 4 Januari, materi gelap membentuk lebih dari 80 persen dari semua materi di alam semesta, tetapi tidak berinteraksi langsung dengan cahaya pada cara apa pun. Itu hanya mengapung menjadi besar, memengaruhi gravitasi di dalam galaksi.

Kemungkinan lubang hitam bertanggung jawab atas semua yang terjadi di alam semesta. Sayangnya, di alam semesta modern, lubang hitam terbentuk hanya setelah bintang-bintang masif mati.

Kemudian runtuh di bawah berat gravitasinya sendiri. Jadi membuat lubang hitam harus membutuhkan banyak bintang, untuk membuat materi normal.

Para ilmuwan mengetahui berapa banyak materi normal di alam semesta dari perhitungan alam semesta awal, di mana hidrogen dan helium pertama terbentuk. Tidak ada cukup materi normal untuk membuat semua materi gelap yang diamati para astronom.

Di situlah Hawking masuk. Pada tahun 1971, dia mengungkapkan bahwa lubang hitam yang dijuluki primordial atau lubang hitam purba ini terbentuk setelah Big Bang.

Di sana, kantong materi dapat secara spontan mencapai kepadatan yang dibutuhkan untuk membuat lubang hitam, membanjiri kosmos dengan mereka jauh sebelum bintang pertama berkelap-kelip. Hawking menyatakan bahwa lubang hitam primordial ini mungkin bertanggung jawab atas semua materi gelap.

Hasil Penelitian Berdasarkan Teori Hawking

Dalam penelitian terbaru, astronom Natarajan dan Nico Cappelluti di University of Miami dan Günther Hasinger di European Space Agency (ESA) mendalami teori lubang hitam purba, mengeksplorasi bagaimana mereka menjelaskan materi gelap dan mungkin menyelesaikan tantangan kosmologis lainnya.

Untuk dinyatakan lulus pengujian, lubang hitam primordial harus berada dalam kisaran massa tertentu. Dalam karya baru, para astronom berasumsi bahwa lubang hitam purba memiliki massa sekitar 1,4 kali massa Matahari.

Mereka membangun model alam semesta yang menggantikan semua materi gelap dengan lubang hitam yang cukup terang ini, dan kemudian mereka mencari petunjuk pengamatan yang dapat memvalidasi model tersebut.

Para astronom menemukan bahwa lubang hitam purba dapat memainkan peran utama di alam semesta dengan menyemai bintang pertama, galaksi pertama, dan lubang hitam supermasif pertama (SMBH).

Pengamatan menunjukkan bahwa bintang, galaksi, dan SMBH muncul sangat cepat dalam sejarah kosmologis, mungkin terlalu cepat untuk dijelaskan oleh proses pembentukan dan pertumbuhan yang kita amati di alam semesta saat ini.

“Lubang hitam primordial, jika memang ada, bisa jadi merupakan benih dari mana semua lubang hitam supermasif terbentuk, termasuk yang berada di pusat Bima Sakti ,” kata Natarajan.

Teorinya sederhana dan tidak memerlukan kumpulan partikel baru untuk menjelaskan materi gelap.

“Studi kami menunjukkan bahwa tanpa memperkenalkan partikel baru atau fisika baru, kami dapat memecahkan misteri kosmologi modern dari sifat materi gelap itu sendiri hingga asal usul lubang hitam supermasif,” ujar Cappelluti.

Sejauh ini ide tersebut hanya sebuah model, tetapi sudah dapat diuji. Sementara dengan hadirnya Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang diluncurkan pada Hari Natal setelah bertahun-tahun tertunda, akan menjawab pertanyaan tentang asal usul bintang dan galaksi.

Generasi berikutnya dari detektor gelombang gravitasi, terutama Laser Interferometer Space Antenna (LISA), siap mengungkap lebih banyak tentang lubang hitam, termasuk lubang hitam purba jika memang ada.