Sebagai catatan, artikel ini lebih cenderung dikategorikan sebagai artikel sains. Namun karena Kompasiana tidak menyediakan kategori tersebut, maka saya kategorikan sebagai 'Film'.
Walaupun tergolong dalam film yang sudah cukup lama, Interstellar yang rilis tahun 2014 masih menjadi salah satu film science fiction favorit saya sepanjang masa.
Bagaimana tidak, di saat film-film science fiction lainnya “hanya” mengandalkan imajinasi mereka tentang masa depan, Interstellar – selain menggunakan imajinasi – datang dengan aspek sains yang begitu berbeda dari film-film science fiction lainnya. Interstellar menggabungkan fiksi ilmiah dan fakta ilmiah dengan cukup brilian.
Mungkin, salah satu yang menjadi pusat perhatian paling besar dari film tersebut adalah Gargantua, sebuah lubang hitam supermasif yang menjadi kunci seluruh alur cerita film.
Sutradara Interstellar, Christopher Nolan, bekerjasama dengan seorang fisikawan yang berkutat dengan teori relativitas dan juga lubang hitam bernama Kip Thorne untuk membantunya membuat Interstellar seakurat mungkin dalam segi sains, termasuk Gargantua.
Memang seberapa akuratkah Gargantua secara ilmiah sehingga menjadi salah satu aspek yang dibanggakan Interstellar?
Persiapkan dirimu karena pembahasan berikut akan menjadi hal yang benar-benar menarik. Namun sebelumnya, mari memahami dahulu apakah lubang hitam itu dan dalam part 1 ini, saya hanya akan membahas mengenai lubang hitam secara umum terlebih dahulu. Pada part 2 baru akan saya bahas Gargantua secara lebih mendetail.
Bagaimana Lubang Hitam Terbentuk?
Untuk memahami Gargantua, mari kembali ke pertanyaan mendasar terlebih dahulu: bagaimana lubang hitam terbentuk? Massa bintang-bintang di alam semesta sangat bervariasi, ada yang lebih kecil dari Matahari dan ada pula yang ratusan kali lebih masif dari Matahari.
Massa bintang inilah yang menentukan takdir bintang tersebut; bagaimana bintang tersebut mati. Bintang-bintang masif (dalam astronomi, bintang masif adalah bintang yang memiliki massa lebih dari 10x massa Matahari) akan mati melalui ledakan yang dahsyat yang disebut supernova.
Setelah supernova, yang tersisa dari bintang hanyalah intinya yang sangat padat yang ukurannya setara dengan ukuran Kota Bandung. Jika massa inti tersebut kurang dari 3 kali massa Matahari, maka ia akan menjadi apa yang disebut bintang neutron.
Namun, jika massa intinya lebih dari angka tersebut, gaya gravitasinya akan menjadi terlalu besar sehingga ia akan runtuh dalam pengaruh gaya gravitasinya sendiri.
Keruntuhan tersebut akan terjadi terus-menerus hingga radius inti mencapai sebuah radius yang dinamakan radius Schwarzschild. Saat radius inti mencapai radius Schwarzschild, inti tersebut akan berubah menjadi sebuah lubang hitam.
Jadi, apakah lubang hitam itu?
Dari penjelasan sebelumnya, lubang hitam terbentuk ketika massa inti sebuah bintang yang begitu besar (lebih dari 3 kali massa Matahari) terkonsentrasi pada sebuah daerah yang lebih kecil dari sebuah kota.
Sebagai perbandingan, Bumi akan menjadi lubang hitam jika seluruh massanya dipadatkan ke daerah yang hanya sebesar kacang.
Menurut fisika klasik, kondisi tersebut akan menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Inilah yang disebut lubang hitam.
Secara prinsip, seluruh objek termasuk kita dan gadget yang sedang kita gunakan sekarang bisa menjadi lubang hitam dengan mengkompresnya sampai ke radius Schwarzschild yang bersangkutan (radius Schwarzschild Bumi adalah 9mm – hanya seukuran sebuah kacang).
Faktanya, gaya gravitasi lubang hitam begitu besar sehingga objek tercepat di alam semesta pun, yaitu cahaya, tidak dapat lepas darinya. Begitu besarnya gaya gravitasi ini menjadikan hukum-hukum fisika di sana menjadi sangat unik dengan caranya sendiri.
Seberapa Masif Lubang Hitam?
Berdasarkan massanya, lubang hitam dikelompokkan menjadi tiga jenis:
Stellar-mass Black Hole (SMBH). Stellar-mass black hole (SMBH) adalah lubang hitam yang memiliki massa yang mirip dengan massa bintang pada umumnya.
SMBH merupakan lubang hitam yang terbentuk dari keruntuhan bintang seperti yang sebelumnya sudah dijelaskan.
Di Galaksi Bima Sakti sendiri, terdapat 24 SMBH yang sudah terdeteksi dengan rentang massa dari 5 sampai 30 kali massa Matahari.
Supermassive Black Hole (SBH). Supermassive black hole (SBH) adalah lubang hitam yang sangat masif. Massa SBH memiliki rentang dari ratusan ribu hingga miliaran kali massa Matahari. Ukurannya pun tidak main-main.
Beberapa SBH terbesar yang pernah dideteksi memiliki ukuran yang lebih besar dari Tata Surya kita. SBH ini umumnya terletak di pusat galaksi.
Faktanya, hampir tiap galaksi di alam semesta memiliki sebuah SBH di pusatnya. Asal-usul mengenai bagaimana SBH terbentuk dan mengapa mereka “bermukim” di pusat galaksi masih belum dipahami dengan jelas.
Intermediate-mass Black Hole (IMBH). Intermediate-mass black hole (IMBH) adalah lubang hitam yang memiliki massa di antara SMBH dan SBH, yaitu dari ratusan hingga ribuan kali massa Matahari.
IMBH tidak mempunyai lokasi khusus tertentu, namun beberapa IMBH dapat ditemukan di tengah-tengah gugus bintang; suatu daerah dengan kepadatan bintang yang lebih tinggi dari daerah di sekitarnya.
Pembentukan IMBH ini juga masih belum dipahami dengan baik sehingga beberapa teori masih dapat diajukan.
Kembali ke Gargantua; Kip Thorne mengatakan bahwa Gargantua memiliki massa hingga 100 juta kali massa Matahari yang berkorespondensi dengan radius sebesar 300 juta km atau 2 kali jarak Bumi-Matahari, sehingga Gargantua tergolong sebuah lubang hitam supermasif.
Tentunya massa yang besar tersebut mempunyai efek yang begitu besar pula terhadap lingkungan di sekitarnya. Memang apa saja efek yang bisa dirasakan? Tunggu part 2 dua hari lagi ya!
