Penelitian lubang hitam akan mendapatkan Hadiah Nobel Fisika 2020.
REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA – Penghargaan Nobel Fisika tahun ini dianugerahkan kepada Roger Penrose, Reinhard Genzel, dan Andrea Ghez, trio peneliti lubang hitam. Lubang hitam adalah hal tergelap dan paling misterius di dunia astrofisika.
Penghargaan ini diterima dengan penuh suka cita oleh fisikawan dan astronom di seluruh dunia. Dilaporkan PercakapanKetiganya membuat penemuan yang menyadari pentingnya mereka lubang hitam dalam astrofisika modern.
Fisika yang mendeskripsikan lubang hitam berasal dari teori relativitas umum Einstein (biasa disebut GR), yang berusia lebih dari satu abad. Teori ini dipandang dari awal sebagai teori komplikasi matematis yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Roger Penrose (* 1931) adalah profesor di Universitas Oxford.
Reinhard Genzel (lahir 1952) adalah direktur Institut Max Planck untuk Fisika Luar Angkasa di Garching, Munich dan pengajar di Universitas Ludwig Maximilians di Munich. Sejak 1999 dia menjadi profesor di University of California di Berkeley.
Andrea Ghez (* 1965) adalah peneliti di University of California.
Ghez adalah wanita keempat yang memenangkan Hadiah Nobel Fisika dalam sejarah berabad-abad yang dianugerahi hadiah bergengsi ini.
Penemuan awal
Penelitian Roger Penrose diterbitkan pada tahun 1965. Hasil penelitiannya telah digambarkan sebagai kontribusi paling penting bagi relativitas umum sejak publikasi Einstein. Sementara itu, hasil Ghez dan Genzel adalah “bukti terkuat adanya lubang hitam masif di pusat Bima Sakti”.
Penrose adalah fisikawan teoretis yang membuat penemuan penting yang memicu munculnya teori GR dari kebuntuan yang tampak ini ke keadaan dinamisnya saat ini. Lubang hitam sangat sulit untuk dipahami. Prediksi, terutama tentang lubang hitam, terus diuji dan diverifikasi.
Sementara itu, Genzel dan Ghez, dua astronom yang tim pengamatnya secara independen memverifikasi prediksi GR paling mewah dengan menunjukkan bahwa Bima Sakti pada dasarnya memiliki lubang hitam yang sangat besar, yang dijelaskan teori tersebut secara rinci.
Wawasan dasar Penrose adalah bahwa GR menentukan kausalitas fisik. Tidak ada efek fisik yang dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya, dan gravitasi membelokkan cahaya dan menentukan bagaimana ia bergerak.
Secara khusus, gravitasi selalu menarik dan tidak pernah menjijikkan. Pada tahun 1965, Penrose mendemonstrasikan bahwa properti ini saja yang membuat objek yang sekarang kita sebut lubang hitam sebagai konsekuensi GR yang tak terhindarkan.
Setiap kumpulan materi yang salah akan berakhir sebagai lubang hitam setelah melewati apa yang diidentifikasi Penrose sebagai titik tanpa jalan kembali, karena itu pertama-tama akan menangkap cahaya di sekitarnya. Pada tahun-tahun berikutnya, Penrose ingat pernah secara implisit mengenali poin penting ini.
“Saya masih ingat betapa terkejutnya saya ketika, bertahun-tahun kemudian, sebagai mahasiswa PhD muda, saya menyadari betapa baru pendekatan ini. “Ini melewati kompleksitas pemecahan persamaan GR, dan metode yang sepenuhnya umum memaksa astrofisikawan untuk menganggap serius gagasan lubang hitam sebagai objek yang berpotensi dapat diamati,” kata Penrose.
Penelitian lebih lanjut
Genzel dan Ghez memimpin kelompok penelitian yang secara independen menunjukkan bahwa ada lubang hitam yang jauh lebih masif di pusat Bima Sakti. Mereka melakukan ini dengan mengamati bintang-bintang bergerak di sekitar objek tak terlihat ini.
Pengamatan oleh kedua kelompok selama bertahun-tahun telah mengungkapkan pola yang kaya dari sekitar 40 bintang yang mengorbit dengan periode, eksentrisitas, dan kemiringan yang berbeda di langit. Masing-masing orbit ini memberikan massa benda yang tertarik oleh gravitasi, dan semuanya sepakat dengan nilai yang besar, sekitar empat juta kali lipat dari matahari.
Bukti dari gelombang radio yang disiarkan di dekat objek menunjukkan bahwa benda itu sangat kecil, yang dengan kuat menunjukkan bahwa itu pasti lubang hitam. Pengamatan terbaru menunjukkan bahwa orbit bintang-bintang yang paling dekat dengan pusat galaksi bukanlah elips sempurna, melainkan bergerak perlahan untuk melacak mawar di langit.
Inilah yang diprediksi GR untuk orbitnya yang sangat dekat di sekitar lubang hitam. Hasil independen, tetapi hampir identik, dari kedua kelompok meninggalkan sedikit ruang untuk keraguan bahwa ini adalah lubang hitam supermasif lokal kita sendiri.
Sumber: DW
