Black holes atau Lubang hitam adalah salah satu bidang penelitian kosmologis yang paling aktif. Kami tahu itu masalah besar, kami tahu efeknya menjangkau ke ujung jauh alam semesta, dan kami tahu mereka benar-benar menguji hukum fisika dari waktu ke waktu.
Menariknya, meskipun sumur gravitasi yang sangat besar ini terus menjadi misteri, Black holes telah lama dianggap cukup mudah untuk dijelaskan. Para peneliti hanya membutuhkan tiga parameter — massanya, momentum sudutnya (seberapa cepat mereka berputar), dan muatan listriknya. Keterusterangan ini telah menyebabkan beberapa fisikawan menyebut lubang hitam sebagai "botak".
Tapi ada tangkapan, dan ini cukup besar — paradoks informasi Hawking. Diperkenalkan oleh Stephen Hawking pada tahun 1976, paradoks ini pada dasarnya mengatakan bahwa lubang hitam melakukan sesuatu yang mustahil: menghancurkan informasi.
Namun, para astronom mengira mereka akhirnya memecahkan paradoks itu. Menurut hukum fisika kuantum, informasi tidak dapat dihancurkan. Anda harus dapat menganalisis objek yang ada dan menggunakan informasi yang terkandung di dalamnya untuk melacak objek itu kembali melalui sejarah evolusinya untuk melihat dari mana asalnya.
Misalnya, Anda harus dapat melihat akibat dari supernova dan mengetahui jenis bintang yang meledak.
Hawking berargumen bahwa berdasarkan pemahaman kita saat ini tentang lubang hitam, Anda tidak dapat melacaknya kembali ke sumbernya. Anda tidak dapat melihat radiasi lubang hitam dan melihat jenis bintang apa yang telah jatuh. Ini karena radiasi yang keluar dari lubang hitam (dikenal sebagai radiasi Hawking) bersifat termal, yang tidak dapat membawa informasi.
Hawking juga menemukan bahwa informasi tersebut tidak dapat tetap terkunci di dalam lubang hitam selamanya. Dan jika tidak bisa bertahan dan tidak bisa menghilangkan radiasi, itu akan dihancurkan.
Menurut kisahan Jacki Appel melalui laman Popular Mechanis sekelompok peneliti yang baru saja menerbitkan studi baru, jawabannya adalah tidak. Hal itu kembali ke ide lubang hitam “bald” alias botak.
Tahun lalu, kelompok peneliti ini menerbitkan sebuah makalah yang mendaku, bahwa lubang hitam tidak botak sama sekali, tetapi memiliki apa yang sekarang biasa disebut sebagai "rambut kuantum". Ini pada dasarnya gagasan bahwa jika Anda melihat cara lubang hitam melengkungkan ruangwaktu tepat di cakrawalanya, Anda dapat mendeteksi semacam sidik jari di alam kuantum yang menunjukkan dari mana materi di dalamnya berasal. Intinya, rambut mengandung informasi yang hilang.
Pada saat artikel ini dirilis, seluruh gagasan tentang rambut kuantum tidak lebih dari konsep matematika yang sangat abstrak. Tapi sekarang, dalam penelitian baru mereka, tim berpendapat bahwa rambut adalah seluruh bola lilin ketika harus membuka paradoks.
Para peneliti menjalankan kembali perhitungan asli Hawking yang menunjukkan bahwa satu-satunya yang keluar dari lubang hitam adalah radiasi Hawking termal tanpa informasi, tetapi dengan satu unsur tambahan—gravitasi kuantum. Itulah deskripsi gravitasi yang ada di alam kuantum, dan itu adalah sesuatu yang awalnya tidak diperhitungkan oleh Hawking.
"Meskipun koreksi gravitasi kuantum ini sangat kecil, itu sangat penting untuk penguapan lubang hitam," kata Xavier Calmet, profesor fisika dan penulis utama studi tersebut. “Kami dapat menunjukkan bahwa efek ini memodifikasi radiasi Hawking sedemikian rupa sehingga radiasi ini menjadi non-termal. Dengan kata lain, memperhitungkan gravitasi kuantum, radiasi dapat mengandung informasi.”
Studi tersebut menunjukkan bahwa radiasi Hawking, bertentangan dengan kepercayaan sejarah, dapat meraup informasi dari lubang hitam dan membawanya ke alam semesta. Informasi yang telah tersimpan di rambut sekitar lubang hitam bisa dilakukan. Tidak ada lagi kehancuran, tidak ada lagi paradoks.
Meskipun kelompok ini sekarang yakin bahwa mereka telah memecahkan apa yang Hawking tidak bisa, akan sangat sulit—jika bukan tidak mungkin—untuk mengonfirmasi temuan tersebut secara observasional. Itu sama sekali tidak berarti mereka harus diberhentikan, tentu saja. Kami telah belajar banyak tentang alam semesta dari matematika dan model, meskipun kami belum pernah melihat objek tertentu.
Itu hanya berarti kita tidak dapat melihat informasi yang memancar ini dengan instrumen kita sendiri. Radiasi Hawking sangat lemah (dan saat ini sepenuhnya teoretis), dan kami tidak memiliki detektor yang cukup kuat untuk menangkapnya. Kita mungkin pada akhirnya dapat melihat rambut kuantum menggunakan gelombang gravitasi, tetapi bahkan teknologi itu masih merupakan generasi berikutnya.
Untuk saat ini, kita harus puas dengan apa yang bisa kita temukan di Bumi. Tim telah menghasilkan model matematis yang intens dari fenomena ini, dan mereka menyarankan itu dapat diuji dalam lubang hitam simulasi di laboratorium.
Masih banyak jalan untuk eksplorasi dan studi lebih dalam. Apabila penelitian ini memperkuat sesuatu, hanya karena informasinya tidak jelas, bukan berarti informasi itu tidak ada. ***
Ikuti tulisan menarik Slamet Samsoerizal lainnya di sini.
