Rahasia cahaya melengkung matematika Lubang Hitam muncul di tempat berbeda


   Science | 10 June 2022

Di sekitar lubang hitam, ruang sangat melengkung sehingga sinar cahaya pun dapat melengkung di sekitarnya beberapa kali.

Awal perkiraan cahaya tidak dapat lolos dari kekuatan gravitasi lubang hitam yang sangat kuat.
Cahaya dapat dibelokkan, dan menghilang tertelan gravitasi lubang hitam.

Tapi perhitungan baru menjelaskan mengapa cahaya tidak menghilang begitu saja, tidak hanya dapat berbelok bahkan mengitari lubang hitam sebelum akhirnya keluar.

Ini menjadi pertanyaan, bagaimana cahaya dapat berbelok dengan kekuatan gravitasi.
Apa mungkin cahaya bisa berputar, dibanding kita melihat cahaya seharusnya menuju arah lurus.

Fenomena ini memungkinkan kita untuk melihat beberapa versi gambar dari hal yang sama. Khususnya teleskop Hubble yang sering menemukan dalam pengamatan, muncul objek yang sama tapi berbeda tempat.

Meskipun telah diketahui selama beberapa dekade, baru sekarang kita memiliki ekspresi matematis yang tepat.

Gambaran ilustrasi lubang hitam

Albert Sneppen, mahasiswa di Institut Niels Bohr mendapatkan perhitungan matematika sebagai bukti bila cahaya dapat berbelok.
Hasilnya berguna bagi teori realistas lubang hitam dipublikasikan di jurnal Scientific Reports.

Kita mendapatkan keterangan, bila lubang hitam seperti gumpalan gravitasi yang luar biasa kuat.
Cahaya pun tidak dapat melarikan diri bila melintas terlalu dekat.
Tetapi apakah cahaya bisa lolos dari lubang hitam, teorinya tentu saja bisa, bila cahaya melintas tidak terlalu dekat.

Buktinya dapat dilihat gambar dibawah ini.
Kiri 1 objek sebuah galaksi yang sangat jauh dengan bentuk titik cahaya merah, cahaya dari gambar galaksi bisa tampak di 3 tempat berbeda. Walau sumber cahaya tersebut sebenarnya satu.
Kanan, hal lain dimana 1 objek galaksi berada di belakang galaksi lain, tapi gambar galaksi seharusnya bulat tapi tidak bulat. Melainkan muncul seperti lengkungan.

Gambaran ilustrasi lubang hitam

Kita juga pernah membaca ruang dan waktu berperilaku aneh, bila berada di dekat lubang hitam. Ruang disebutkan menjadi melengkung.

Hal lain dengan lubang hitam, bila 2 lubang hitam bertemu dan saling mengorbit satu sama lain.
Kekuatan gravitasi tidak hanya menarik benda, tapi membuat gelombang gravitasi.
Seperti kita berada di atas ombak, akan terasa gaya tarik pasang surut atau naik turun.

Dampak dari 2 kekuatan gravitasi membuat gelombang gravitasi seperti bergelombang, dan benda di sekitarnya akan terombang ambing dengan perubahan gravitasi.

Tetapi ruang angkasa dimana dapat melengkung sedemikian rupa sehingga sinar cahaya dibelokkan. Tentu jawaban teori tersebut yang aneh.

Kenyataan, lintasan cahaya yang berdekatan dengan lubang hitam, dapat dibelokkan sedemikian rupa bahkan cahaya dapat berputar di sekitar lubang hitam.
Tidak hanya 1 kali, tapi cahaya dapat berbelok sampai 2 kali bahkan 3 kali berputar

Distorsi gambar galaksi terganggu dengan lensa gravitasi

Dari sisi kita di bumi, pengamatan seperti diatas.
Benda / cahaya yang diamati dapat berbeda beda.
Bentuk galaksi akan terlihat lengkap bila pengamatan langsung ke objek, tidak terganggu benda lain ditandai dengan garis putus-putus tetapi lurus.
Bentuk galaksi akan terlihat apa adanya, bulat atau elips.

Ketika pengamatan sebuah galaksi dengan lintasan garis lurus dari sisi kita di Bumi, tapi galaksi berada di belakang sebuah galaksi lain, cahaya yang melintas akan terdistorsi.
Cahaya yang dilihat oleh kita sebenarnya telah dibelokan oleh lubang hitam dan tampak melenggung atau berpencar.
Semakin dekat dengan arah sudut lubang hitam, cahaya dapat berputar lebih dari 1 kali.
Hasilnya, yang kita lihat ada 2, 3, 4 cahaya yang sama menjadi bias ketika diamati, walau sumbernya dari satu objek.
Dapat muncul di 2 atau 3 tempat berbeda dari pengamatan di Bumi.

Cahaya akan keluar melintas dan apa yang kita lihat dari pengamatan di Bumi, bentuknya tidak seperti cahaya dari sumber aslinya.
Karena cahaya sudah berputar dan terganggu, gerakan gravitasi terhadap sudut dari Bumi akan tampak merubah bentuk gambar aslinya.
Kadang bentuknya menjadi melengkung, kadang muncul 2 gambar terpisah, atau 4 gambar walau bersumber dari sebuah objek yang sama.

Disisi lain ada yang disebut lensa gravitasi, gambar galaksi yang tidak terlihat dengan teknologi teleskop saat ini
Dapat di perbesar akibat efek lensa gravitasi hingga tampak dalam pengamatan yang diperbesar dalam lengkungan gravitasi lubang hitam.
Atau sebuah objek yang jauhnya 10 miliar tahun cahaya dari Bumi, seharusnya tidak dapat dilihat oleh teknologi teleskop saatini.
Dapat muncul terlihat akibat pembesaran gravitasi lensa.

Oleh karena itu, ketika teleskop melakukan pengamatan galaksi.
Sebuah objek misalnya sebuah galaksi yang diamati, ketika sudut lurus pengamatan kita, dan semakin mendekati sebuah galaksi di depannya, yang terlihat tempatnya akan berbeda beda dari waktu ke waktu.
Karena di sebuah galaksi yang berada di bagian tengah, dipastikan ada sebuah lubang hitam supermasif.

Bila beruntung akan mendapatkan letak 2 gambar terpisah, ketika gambar galaksi lain berada di belakang galaksi di bagian depan arah ke kita.
Tidak sampai disana, gambar galaksi dapat muncul dalam waktu berbeda dan tempatnya juga berbeda akibat distorsi.

Penyebabnya, sebagian cahaya yang melintas mendekati lubang hitam dengan sudut pandang dari Bumi, sebagian cahaya dibelokkan, tapi cahaya lainnya berputar terlebih dahulu di sekitar lubang hitam. Baru keluar sampai muncul dan tampak dari pengamatan Bumi.

Seberapa dekat anda dengan lubang hitam yang harus anda lihat dari satu gambar untuk melihat gambar berikutnya?
Bentuknya telah dikenal lebih dari 40 tahun, sekitar 500 kali (untuk para pecinta matematika, lebih tepatnya "fungsi eksponensial dua pi", ditulis e2p).

Menghitung ini sangat rumit, sampai saat ini kami belum mengembangkan intuisi matematis dan fisik mengapa hal itu menjadi faktor yang tepat kata penulis.
Menggunakan beberapa trik matematika, mahasiswa Master Albert Sneppen dari Cosmic Dawn Center pusat penelitian dasar Niels Bohr Institute dan DTU Space kini telah berhasil membuktikan alasannya, bila cahaya dapat berputar

Ada sesuatu yang sangat menarik saat ini, dalam memahami mengapa gambar dapat tampak berulang dengan matematika.
Selain itu, ini memberikan peluang baru untuk menguji pemahaman astronomi, tentang gravitasi dan lubang hitam jelasnya.

Membuktikan secara matematis tidak hanya menarik, tapi membawa kita lebih dekat ke pemahaman fenomena yang luar biasa.
Faktor "500" mengikuti langsung cara kerja lubang hitam dan gravitasi, sehingga tampak dari pengulangan gambar sekarang menjadi cara dalam memeriksa dan menguji gravitasi.

Lubang hitam berputar itu juga bukti
Sebagai fitur yang benar-benar baru, metode matematika Sneppen juga dapat di generalisasi bila lubang hitam berputar disertai kekuatan gravitasi yang kuat.

Bentuk gambar yang berubah membuktikan arah cahaya galaksi di belakang tampak semakin terjepit dan terdistorsi ketika melintas ke arah tengah lubang hitam.


Distorsi pengamatan gambar galaksi dengan lubang hitam

Harus melihat 500 kali lebih dekat ke lubang hitam untuk setiap gambar baru, berarti gambar-gambar itu dengan cepat "diperas" menjadi satu gambar berbentuk lingkaran (melengkung), seperti yang terlihat pada gambar atas.

Semakin terganggu seperti semakin melengkung sebuah objek dalam pengamatan, cahaya yang dibelokan mencapai 2-3 kali memutar lubang hitam. Akan benar benar tampak melengkung.

Dalam prakteknya, banyak gambar akan sulit untuk diamati. Tetapi ketika lubang hitam berotasi, ada lebih banyak ruang untuk gambar "ekstra / tambahan", sehingga kita berharap untuk mengkonfirmasi teori secara observasional dalam waktu tidak terlalu lama.
Dengan cara ini, kita tidak hanya bisa belajar tentang kekuatan lubang hitam, tetapi galaksi di belakangnya.

Demikian juga waktu tempuh cahaya dengan jarak pengamatan, lubang hitam sebagai benda yang berada di bagian tengah dan jarak ke galaksi di belakangnya.

Ketika objek yang di observasi, lintasan cahaya dari objek galaksi akan melintas semakin jauh.
Semakin banyak waktu yang dibutuhkan cahaya untuk mengelilingi lubang hitam, gambar menjadi semakin "tertunda" dilihat di Bumi.

Misalnya, sebuah titik cahaya muncul dari bintang meledak di sebuah galaksi atau disebut supernova
Kita di Bumi dapat melihat ledakan dalam bentuk cahaya,  dapat dilihat munculnya gambar berulang kali dari pengamatan di Bumi.

Mungkin hari ini melihat satu cahaya dari ledakan sebuah bintang di belakang lubang hitam, beberapa tahun kemudian dapat terlihat kembali cahaya yang sama tapi muncul di tempat berbeda.

Pengamatan galaksi kluster MACS J0138 terlihat tahun 2016 ditandai dengan sebuah cahaya, tapi muncul di 3 tempat terpisah.
Ketika melakukan observasi kembali, pengamatan tahun 2019 cahaya tersebut menghilang.

Tim astronom Niels Bohr Institute menghitung, cahaya yang sama nanti akan muncul tahun 2037.
Mengapa, karena cahaya selanjutnya belum tampak sebelum tahun 2037.
Dan masih dalam perjalanan, untuk memutar terlebih dahulu di sekitar lubang hitam.

Galaksi kluster MACS J0138 melengkungkan ledakan bintang nanti akan muncul lagi

Cahaya pertama langsung terlihat dari pengamatan di Bumi terdiri dari 3 cahaya terpisah akibat dibelokan oleh gravitasi lubang hitam di tahun 2016
Cahaya ke empat yang terlihat nanti berasal dari sumber yang sama tapi belum tampak. karena masih dalam perjalanan sebelum tampak diamati dari Bumi.

Akibat dari cahaya yang berputar dahulu melintas lubang hitam nantinya muncul 21 tahun lagi dari pengamatan awal.
Dalam arti 3 cahaya pertama adalah objek dari sumber 1 galaksi telah dibiaskan oleh gravitasi lubang hitam dengan bentuk galaksi yang melengkung.

Cahaya tertinggal karena berputar terlebih dahulu di sekitar lubang hitam.
Membutuhkan waktu 16 tahun dari objek yang sama, dimana satu cahaya terlambat akibat berbelok dan melakukan perjalanan memutar.



+ University of Copenhagen Nature


Artikel Lain

Lubang hitam adalah nama kehancuran, apa yang ada akan ditelan. Kali ini lubang hitam memiliki dampak positif. Ketika sebuah lubang hitam terlempar dari galaksi induknya, tapi menarik gas di kosmos. Apa yang terjadi malah membentuk bintang bintang baru.

Di jantung galaksi Holm 15A terdapat salah satu lubang hitam terbesar yang pernah ditemukan. Memecahkan rekor sebelumnya, bahkan 2x lebih besar yang ditemukan tahun 2016. Belum mengalahkan analisa jejak Quazar dari TON 618 sebagai lubang hitam terbesar dengan perkiraan massa 66 milliar matahari.



2 lubang hitam di galaksi UGC4211 terbentuk dari tabrakan dua galaksi. Umum lubang hitam biner tidak aktif sebelum mencapai tahap akhir untuk bergabung. Tapi di 2 lubang tersebut terlihat aktif. Ilmuwan melihat hal tidak biasa, dengan jarak hanya 750 tahun cahaya di antara keduanya dan masih terus melahap isi galaksi keduanya.

Satu kejadian disebut AT2021ehb, astronom menemukan lubang hitam supermasif menghancurkan sebuah bintang tanpa perlu menelan. Gas dari bintang langsung ditarik dan bintang tercabik sampai hancur Kejadian ini membuat astronom bertanya, mengapa tidak muncul jet di kutub lubang hitam. Dan gas dari bintang yang hancur langsung berputar sebagai corona.

Membayangkan kekuatan dan ukuran lubang hitam, kekuatannya sama seperti bumi dipadatkan menjadi seukuran kacang. Sejauh ini ada beberapa lubang hitam terbesar, sebesar apa benda tersebut. Peneliti mengatakan jumlahnya banyak mencapai jutaan lubang hitam di galaksi kita.

Nasa menerjemahkan suara yang berasal dari area gugus galaksi Perseus. Suara lubang hitam tidak dapat didengar langsung, tapi tertangkap oleh teleskop ruang angkasa Chandra X-ray. Asal suara dengan nada rendah tersebut ditingkatkan agar dapat diterjemahkan dan didengar oleh telinga manusia

Lubang hitam tidak hanya terkait inti galaksi. Atau bintang raksasa yang meledak dan mati sampai membentuk dirinya menjadi lubang hitam. Peneliti mendapatkan lubang hitam terkecil. Yang massanya setara 3,3 kali lebih besar dari Matahari. Jumlah di galaksi kita sekitar 100 juta lubang hitam.



Apakah Supernova. Sederhananya sebuah bintang yang meledak adalah Supernova. Bila letaknya tidak jauh dari Bumi akan tampak cahaya sangat terang. Apakah ledakan bintang berbahaya bagi manusia di Bumi, berapa jarak aman kembali di revisi. Satu lagi mikronova yang lebih kecil

Tahun 2016 teleskop Hubble mengambil gambar sebuah ledakan bintang. Disebut supernova SN-Requiem, ketika satu gambar melengkung diambil tapi tampak 3 cahaya dari sumber yang sama. Tapi cahaya menghilang setelah Hubble mengambil gambar di tempat yang sama. Peneliti memperkirakan cahaya yang sama akan muncul kembali  tahun 2037 tahun setelah itu. Dari sumber yang sama

Galaksi MCG + 01-02-015 adalah galaksi yang kesepian. Berada 330 juta tahun cahaya dari Bumi. Galaksi tersebut tidak memiliki galaksi tetangga dalam bentang 200 juta tahun cahaya. Atau tidak menemukan galaksi lain dengan radius 100 juta tahun cahaya.

Galaksi XMM-2599 disebut sebagai monster galaksi. Ketika alam semesta baru kurang dari 1 miliar tahun. Disana terus membentuk bintang baru yang sangat cepat. Mencapai 1000 bintang pertahun. Masalahnya kemana galaksi tersebut sekarang, terhintung waktu saat ini adalah 13,8 miliar tahun setelah big bang

Coma Cluster atau satu kluster galaksi raksasa berada di konstelasi Coma Berenices. Tapi bisa terlihat dengan teleskop ukuran besar kelas amatir. Posisinya berada di antara rasi leo dan Bootes, dan paling mudah dilihat pada musim semi dan musim panas. Nasa menyebut banyak kumpulan kota galaksi, tapi disana ditemukan kumpulan bintang yatim yang terlepas dari galaksi induknya

Gravitasi lensa disebabkan cahaya terhalang sebuah black hole, membuat benda seperti galaksi mengalami pembesaran cahaya. Dimana letak gravitasi lensa, gambar dari teleskop Hubble memperlihatkan bidang yang sangat kecil. Bila di perbesar akan terlihat kelompok galaksi Abell S1063, dimana galaksi dibelakangnya muncul. 2 galaksi J2211-3050, satu galaksi muncul 4 gambar dengan berbeda jarak 7 - 20 miliar tahun cahaya. Nov 2019 PSZ1 G311.65-18.48 muncul sampai 12 kali

Kita tahu benda menakutkan itu ada disana, dan kita tidak bisa memalingkan muka. Astronom mendapat gambar langsung bayang lubang hitam. Data berukuran Petabyte data teleskop radio dan proses superkomputer sangat khusus. 2023, dibantu PRIMO mengolah data teleskop radio dengan bantuan AI, gambar lebih jelas



Belajar elemen table periodik dan isotop sekarang lebih mudah termasuk benda yang sudah jadi.3 elemen paling langka dialam semesta terbentuk dari aktivitas ekstrem. Karena Boron Lithium dan Berilium terbentuk dari aktivitas lubang hitam, elemen tubuh manusia berasal dari ruang angkasa. 6 elemen utama membentuk kehidupan di alam semesta.

Bila ditanya dimana titik tengah galaksi Bima Sakti. Sekarang bisa dijawab setelah peneliti ESO melakukan pendataan dari titik tengah galaksi Bima Sakti selama 16 tahun. Mungkin ini yang disebut wilayah lubang hitam Sagitarius, masih ada lubang hitam lebih kecil, jumlahnya cukup banyak

Galaksi NGC 1277 memiliki ukuran 1/4 dari Bima Sakti. Yang lebih aneh lagi, inti galaksi di tengah terdapat sebuah lubang hitam supermasif.  Ini isi semuanya hanya lubang hitam, dan dapat menjadi objek penelitian dimana kelas baru tipe galaksi.

Galaksi GN-z11 menjadi galaksi terjauh yang diumumkan oleh badan antariksa Eropa ESA. Usianya diperkirakan hanya 400 juta tahun setelah terjadi Big Bang. Mengalahkan rekor terjauh galaksis Galaksi EGSY8p7 yang mencapai 600 juta tahun setelah terjadi Big Bang.

Beberapa benda paling berbahaya bahkan mematikan di alam semesta. Magnetar, lubang hitam dan tabrakan antar galaksi. Magnetar adalah bintang yang berubah menjadi magnit sangat kuat. Sedangkan Black Hole memiliki kekuatan daya gravitasi paling besar di alam semesta ini.

Menurut peneliti, perubahan cahaya yang tertangkap di bumi mengalami pergeseran di angka 7,51. Rekor sebelumnnya ditemukan di bagian yang sama dengan angka Redshift 7,2. Galaksi z8 GND-5296 terlihat lebih merah. Satu galaksi disebut Tayna mencapai 400 juta tahun setelah Big Bang

Dalam sebuah galaksi terdapat kelompok bintang di beberapa tempat yang disebut globular cluster. Dimana bintang tersebut berkelompok dan jumlahnya sangat banyak. Bila bintang disana menjelang mati, akhirnya diketahui bintang akan bergerak menjauh dari kelompoknya

Teori Newton tidak berlaku di dunia Kosmos, ketika cahaya tidak memiliki massa dapat berbelok. Disini teori Einstein dengan antariksa mulai terungkap dengan penemuan saat ini. Dahulu masih terbatas teori, sekarang menjadi kenyataan. Gravitasi mampu membelokan cahaya sampai gravitasi bisa bergerak seperti kekuatan gelombang

Karena lensa gravitasi dari galaksi lain, Hubble menemukan 3 galaksi tersembunyi. Diperkirakan jaraknya mendekati 500 ribu tahun setelah terjadi Big Bang atau pembentukan alam semesta. Karena sangat jauh sekalee, bentuknya masih berwarna merah samar.

Pada tahun 2008 2 blackhole di galaksi 3C 75 terlihat seperti berdansa. Blackhole kembar tersebut berada di cluster galaksi Abell 400, letaknya 296 tahun cahaya. Tepatnya berada di konstelasi Cetus.

Sebuah gugus galaksi yang jaraknya sangat cadas, 5 milyar tahun cahaya. Diabadikan oleh Hubble, ESA, Nasa teleskop ruang angkasa. Memberikan penampakan luar biasa dari galaksi yang sangat jauh, maklum fotonya saja harus diabadikan selama 14 jam.



Youtube Obengplus

Trend