Begitu Anda memasuki cakrawala peristiwa lubang hitam, Anda tidak akan pernah meninggalkannya. Tidak ada kecepatan yang bisa Anda naiki, bahkan kecepatan cahaya, untuk mengeluarkan Anda. Namun dalam relativitas umum, ruang melengkung dengan adanya massa dan energi, dan penggabungan lubang hitam adalah salah satu skenario paling ekstrem untuk kelengkungan semacam itu. Adakah cara untuk masuk ke lubang hitam, melintasi cakrawala peristiwa, dan kemudian pergi ketika cakrawala peristiwa dibengkokkan oleh penggabungan besar-besaran?
Ketika dua lubang hitam bergabung, dapatkah materi dalam horizon peristiwa satu lubang hitam lepas? Bisakah mereka mengambil dan bermigrasi ke yang lain (lubang hitam yang lebih masif)? Bagaimana jika melampaui kedua cakrawala?
Ide ini pasti gila. Tapi apakah dia cukup gila untuk bekerja? Fisikawan Ethan Siegel akan membantu kita menjawab pertanyaan ini.
Ketika bintang yang cukup masif tidak ada lagi, atau ketika dua sisa bintang yang cukup masif bergabung, lubang hitam dapat terbentuk dengan cakrawala peristiwa yang sebanding dengan massanya dan piringan akresi di mana materi yang mengelilingi lubang hitam berputar.
Lubang hitam, biasanya, terbentuk selama runtuhnya inti bintang masif, baik setelah ledakan supernova, atau penggabungan bintang-bintang neutron, atau selama keruntuhan langsung. Sejauh yang kita ketahui, setiap lubang hitam terbentuk dari materi yang pernah menjadi bagian dari sebuah bintang, jadi dalam banyak hal, lubang hitam adalah sisa-sisa terakhir bintang. Beberapa lubang hitam terbentuk dalam isolasi; yang lain menjadi bagian dari sistem ganda. Seiring waktu, lubang hitam tidak hanya dapat berputar dan menyatu, tetapi juga menyerap materi lain yang jatuh ke cakrawala peristiwa.
Di lubang hitam Schwarzschild, jatuh ke dalam mengarah ke singularitas dan kegelapan. Tidak peduli ke arah mana Anda bepergian, bagaimana Anda mempercepat, dan seterusnya, melintasi cakrawala peristiwa berarti tabrakan yang tak terelakkan dengan singularitas.
Video promosi:
Ketika sesuatu melewati cakrawala peristiwa lubang hitam dari luar, itu pasti akan gagal. Dalam hitungan detik, objek akan mencapai singularitas di tengah lubang hitam: titik untuk lubang hitam yang tidak berputar dan cincin untuk lubang hitam yang berputar. Lubang hitam itu sendiri tidak mengingat partikel mana yang jatuh ke dalamnya atau bagaimana keadaan kuantumnya. Sebaliknya, yang tersisa, dalam pengertian informasi, adalah massa total, muatan, dan momentum sudut lubang hitam.
Pada tahap akhir, sebelum penggabungan, ruangwaktu di sekitar lubang hitam akan terganggu karena materi terus masuk ke kedua lubang hitam dari lingkungan tersebut. Dalam keadaan apa pun Anda tidak boleh berasumsi bahwa sesuatu dapat melarikan diri dari dalam cakrawala peristiwa.
Dengan demikian, orang dapat membayangkan sebuah skenario di mana materi jatuh ke dalam lubang hitam selama tahap akhir penggabungan, ketika satu lubang hitam akan bergabung dengan yang lain. Karena lubang hitam harus selalu memiliki cakram akresi, dan materi terus-menerus terbang di medium antarbintang, partikel akan terus melintasi cakrawala peristiwa. Semuanya sederhana di sini, jadi mari kita pertimbangkan partikel yang jatuh ke cakrawala peristiwa sebelum momen terakhir penggabungan.
Bisakah dia secara teoritis melarikan diri? Bisakah Anda "melompat" dari satu lubang hitam ke lubang hitam lainnya? Mari kita lihat situasi dari segi ruang-waktu.
Simulasi komputer dari dua lubang hitam yang bergabung dan kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan olehnya. Meskipun gelombang gravitasi dipancarkan secara konstan, materi itu sendiri tidak dapat lepas.
Ketika dua lubang hitam bergabung, mereka melakukannya setelah periode spiral yang lama, di mana energi dipancarkan dalam bentuk gelombang gravitasi. Hingga saat-saat paling akhir sebelum penggabungan, energi tersebut dipancarkan dan terbang menjauh. Tetapi ini tidak dapat menyebabkan cakrawala peristiwa atau bahkan lubang hitam berkontraksi; sebaliknya, energi datang dari ruang-waktu di pusat massa, yang semakin berubah bentuk. Dengan keberhasilan seperti itu, dimungkinkan untuk mencuri energi dari planet Merkurius; itu akan berputar lebih dekat ke Matahari, tetapi sifatnya (atau sifat Matahari) tidak akan berubah dengan cara apa pun.
Namun, ketika saat-saat terakhir penggabungan tiba, cakrawala peristiwa dari dua lubang hitam tersebut terdeformasi oleh kehadiran gravitasi satu sama lain. Untungnya, para relativis telah menghitung secara numerik bagaimana penggabungan memengaruhi cakrawala peristiwa, dan ini sangat informatif.
Terlepas dari kenyataan bahwa hingga 5% dari total massa lubang hitam sebelum penggabungan dapat dipancarkan dalam bentuk gelombang gravitasi, cakrawala peristiwa tidak pernah berkontraksi. Yang penting adalah jika Anda mengambil dua lubang hitam dengan massa yang sama, horizon peristiwa mereka akan menempati sejumlah ruang. Jika digabungkan untuk membuat lubang hitam bermassa ganda, volume ruang yang ditempati oleh cakrawala akan menjadi empat kali volume asli dari gabungan lubang hitam tersebut. Massa lubang hitam berbanding lurus dengan jari-jarinya, tetapi volumenya sebanding dengan pangkat tiga jari-jarinya.
Meskipun kami telah menemukan banyak lubang hitam, jari-jari setiap cakrawala peristiwa berbanding lurus dengan massa lubang, dan ini selalu terjadi. Gandakan massa, gandakan jari-jarinya, tetapi luasnya akan empat kali lipat dan volumenya akan empat kali lipat.
Ternyata bahkan jika Anda membiarkan partikel dalam keadaan paling tidak bergerak di dalam lubang hitam dan jatuh selambat mungkin menuju singularitas, tidak ada cara untuk keluar. Volume total cakrawala peristiwa yang terletak di lokasi yang sama meningkat selama penggabungan lubang hitam, dan apa pun lintasan partikel yang melintasi cakrawala peristiwa, ia pasti akan ditelan oleh singularitas gabungan dari kedua lubang hitam.
Dalam banyak skenario astrofisika, ejeksi muncul saat materi keluar dari suatu objek selama bencana alam. Tetapi dalam kasus lubang hitam bergabung, semua yang ada di dalamnya tetap berada di dalam; sebagian besar dari apa yang ada di luar tersedot ke dalam, dan hanya sedikit dari yang ada di luar yang bisa lolos. Jatuh ke dalam lubang hitam, Anda dikutuk. Dan lubang hitam lainnya tidak akan mengubah keseimbangan kekuatan.
Ilya Khel
