LUBANG HITAM

LUBANG HITAM

Kata Pengantar

Segala puji dan syukur kami ucapkan kehadirat Allah SWT. Yang telah memberikan rahmad, taufik, dan hidayahnya. Sehingga makalah ini dapat terselesaikan dengan baik.

Makalah ini kami susun dengan harapan dapat membantu proses pemindahan atau penanaman ilmu pengetahuan dan pengalaman estesis pada mahasisswa semester ganjil dan tentunya kami telah dibantu dengan penjelasan Dosen Bidang Studi ilmu alamiah dasar. Serta membimbing kami dalam  mencari dan menemukan suatu pengalaman berkarya kreatif maupun berprestasi dalam pembelajaran.

Dalam penyusunan makalah ini, kami sebagai penyusun berusaha memberikan bahan dan kajian serta beberapa kekreatifan dasar yang kami miliki selama ini. Agar makalah ini dapat mengembangkan sikap, serta kemampuan mahasiswa agar berkreasi dan menghargai karya seseorang. Apalagi dalam penyusunan makalah ini ada beberapa bahan yang kami kajikan  yaitu lubang hitam. Yang mana kita agar mengetahui hal-hal berkenaan dengan lubang hitam. Hal ini berartikan makalah mengajak Anda untuk aktif dalam kegiatan pembelajaran ilmu alamiah dasar.

Akhirnya kami sebagai penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu hingga selesainya penulisan makalah ini.

Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan demi kesempurnaanya penyusunan makalah ini di masa yang akan datang.

Malang, 24-10-2010

ttd

penyusun

PENDAHULUAN

Abad ke-20 menyaksikan banyak sekali penemuan baru tentang peristiwa alam di ruang angkasa. Salah satunya, yang belum lama ditemukan, adalah Black Hole [Lubang Hitam]. Ini terbentuk ketika sebuah bintang yang telah menghabiskan seluruh bahan bakarnya ambruk hancur ke dalam dirinya sendiri, dan akhirnya berubah menjadi sebuah lubang hitam dengan kerapatan tak hingga dan volume nol serta medan magnet yang amat kuat. Kita tidak mampu melihat lubang hitam dengan teropong terkuat sekalipun, sebab tarikan gravitasi lubang hitam tersebut sedemikian kuatnya sehingga cahaya tidak mampu melepaskan diri darinya. Namun, bintang yang runtuh seperti itu dapat diketahui dari dampak yang ditimbulkannya di wilayah sekelilingnya. Di surat Al Waaqi'ah, Allah mengarahkan perhatian pada masalah ini sebagaimana berikut, dengan bersumpah atas letak bintang-bintang:

Maka Aku bersumpah dengan tempat beredarnya bintang-bintang. Sesungguhnya sumpah itu adalah sumpah yang besar kalau kamu mengetahui. (QS. Al Waaqi'ah, 56: 75-76)

PEMBAHASAN

A.      Pengertian

                         Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga 8kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata "hitam". Istilah "lubang hitam" telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ukuran alam raya yang dapat diamati. Istilah "lubang hitam" pertama kali digunakan tahun 1969 oleh fisikawan Amerika John Wheeler. Awalnya, kita beranggapan bahwa kita dapat melihat semua bintang. Akan tetapi, belakangan diketahui bahwa ada bintang-bintang di ruang angkasa yang cahayanya tidak dapat kita lihat. Sebab, cahaya bintang-bintang yang runtuh ini lenyap. Cahaya tidak dapat meloloskan diri dari sebuah lubang hitam disebabkan lubang ini merupakan massa berkerapatan tinggi di dalam sebuah ruang yang kecil. Gravitasi raksasanya bahkan mampu menangkap partikel-partikel tercepat, seperti foton [partikel cahaya]. Misalnya, tahap akhir dari sebuah bintang biasa, yang berukuran tiga kali massa Matahari, berakhir setelah nyala apinya padam dan mengalami keruntuhannya sebagai sebuah lubang hitam bergaris tengah hanya 20 kilometer (12,5 mil)! Lubang hitam berwarna "hitam", yang berarti tertutup dari pengamatan langsung. Namun demikian, keberadaan lubang hitam ini diketahui secara tidak langsung, melalui daya hisap raksasa gaya gravitasinya terhadap benda-benda langit lainnya. Selain gambaran tentang Hari Perhitungan, ayat di bawah ini mungkin juga merujuk pada penemuan ilmiah tentang lubang hitam ini:

Maka apabila bintang-bintang telah dihapuskan (QS. Al Mursalaat, 77: 8)

Selain itu, bintang-bintang bermassa besar juga menyebabkan terbentuknya lekukan-lekukan yang dapat ditemukan di ruang angkasa. Namun, lubang hitam tidak hanya menimbulkan lekukan-lekukan di ruang angkasa tapi juga membuat lubang di dalamnya. Itulah mengapa bintang-bintang runtuh ini dikenal sebagai lubang hitam. Kenyataan ini mungkin dipaparkan di dalam ayat tentang bintang-bintang, dan ini adalah satu bahasan penting lain yang menunjukkan bahwa Al Qur'an adalah firman Allah:

Demi langit dan Ath Thaariq, tahukah kamu apakah Ath Thaariq? (yaitu) bintang yang cahayanya menembus. (QS. At Thaariq, 86: 1-3)

            Kata "Thaariq," nama surat ke-86, berasal dari akar kata "tharq," yang makna dasarnya adalah memukul dengan cukup keras untuk menimbulkan suara, atau menumbuk. Dengan mempertimbangkan arti yang mungkin dari kata tersebut, yakni "berdenyut/berdetak," "memukul keras," perhatian kita mungkin diarahkan oleh ayat ini pada sebuah kenyataan ilmiah penting. Sebelum menelaah keterangan ini, marilah kita lihat kata-kata selainnya yang digunakan dalam ayat ini untuk menggambarkan bintang-bintang ini. Istilah "ath-thaariqi" dalam ayat di atas berarti sebuah bintang yang menembus malam, yang menembus kegelapan, yang muncul di malam hari, yang menembus dan bergerak, yang berdenyut/berdetak, yang menumbuk, atau bintang terang. Selain itu, kata "wa" mengarahkan perhatian pada benda-benda yang digunakan sebagai sumpah – yakni, langit dan Ath Thaariq.

B.       Landasan Teori

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom yang percaya bahwa hampir semua galaksi dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.

Adalah John Archibald Wheeler pada tahun 1967 yang memberikan nama "Lubang Hitam" sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para penulis fiksi ilmiah. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik / tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa lewat observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan lubang hitam.

Melalui penelitian oleh Jocelyn Bell Burnell, di Universitas Cambridge pada tahun 1967, sinyal radio yang terpancar secara teratur ditemukan. Namun, hingga saat itu belumlah diketahui bahwa terdapat benda langit yang berkemungkinan menjadi sumber getaran atau denyut/detak teratur yang agak mirip pada jantung. Akan tetapi, pada tahun 1967, para pakar astronomi menyatakan bahwa, ketika materi menjadi semakin rapat di bagian inti karena perputarannya mengelilingi sumbunya sendiri, medan magnet bintang tersebut juga menjadi semakin kuat, sehingga memunculkan sebuah medan magnet pada kutub-kutubnya sebesar 1 triliun kali lebih kuat daripada yang dimiliki Bumi. Mereka lalu paham bahwa sebuah benda yang berputar sedemikian cepat dan dengan medan magnet yang sedemikian kuat memancarkan berkas-berkas sinar yang terdiri dari gelombang-gelombang radio yang sangat kuat berbentuk kerucut di setiap putarannya. Tak lama kemudian, diketahui juga bahwa sumber sinyal-sinyal ini adalah perputaran cepat dari bintang-bintang neutron. Bintang-bintang neutron yang baru ditemukan ini dikenal sebagai "pulsar." Bintang-bintang ini, yang berubah menjadi pulsar melalui ledakan supernova, tergolong yang memiliki massa terbesar, dan termasuk benda-benda yang paling terang dan yang bergerak paling cepat di ruang angkasa. Sejumlah pulsar berputar 600 kali per detik.

C.      Pulsar : Bintang Berdenyut

Kata "pulsar" berasal dari kata kerja to pulse . Menurut kamus American Heritage Dictionary, kata tersebut berarti bergetar, berdenyut. Kamus Encarta Dictionary mengartikannya sebagai berdenyut dengan irama teratur, bergerak atau berdebar dengan irama teratur yang kuat. Lagi menurut Encarta Dictionary, kata " pulsate ", yang berasal dari akar yang sama, berarti mengembang dan menyusut dengan denyut teratur yang kuat.

Menyusul penemuan itu, diketahui kemudian bahwa peristiwa alam yang digambarkan dalam Al Qur'an sebagai "thaariq," yang berdenyut, memiliki kemiripan yang sangat dengan bintang-bintang neutron yang dikenal sebagai pulsar.

Bintang-bintang neutron terbentuk ketika inti dari bintang-bintang maharaksasa runtuh. Materi yang sangat termampatkan dan sangat padat itu, dalam bentuk bulatan yang berputar sangat cepat, menangkap dan memampatkan hampir seluruh bobot bintang dan medan magnetnya. Medan magnet amat kuat yang ditimbulkan oleh bintang-bintang neutron yang berputar sangat cepat ini telah dibuktikan sebagai penyebab terpancarnya gelombang-gelombang radio sangat kuat yang teramati di Bumi.

Di ayat ke-3 surat Ath Thaariq istilah "an najmu ats tsaaqibu," yang berarti yang menembus, yang bergerak, atau yang membuat lubang, mengisyaratkan bahwa Thaariq adalah sebuah bintang terang yang membuat lubang di kegelapan dan bergerak. Makna istilah "adraaka" dalam ungkapan "Tahukah kamu apakah Ath Thaariq itu?" merujuk pada pemahaman. Pulsar, yang terbentuk melalui pemampatan bintang yang besarnya beberapa kali ukuran Matahari, termasuk benda-benda langit yang sulit untuk dipahami. Pertanyaan pada ayat tersebut menegaskan betapa sulit memahami bintang berdenyut ini. (Wallaahu a'lam)

Sebagaimana telah dibahas, bintang-bintang yang dijelaskan sebagai Thaariq dalam Al Qur'an memiliki kemiripan dekat dengan pulsar yang dipaparkan di abad ke-20, dan mungkin mengungkapkan kepada kita tentang satu lagi keajaiban ilmiah Al Qur'an.

D.      Asal Mula Lubang Hitam

Lubang Hitam tercipta ketika suatu obyek tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak obyek (termasuk matahari dan bumi) tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Tekanan gravitasi pada matahari dan bumi tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklir dalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi. Tetapi sebaliknya untuk obyek yang bermassa sangat besar, tekanan gravitasi-lah yang menang.

Lubang hitam muncul ketika sebuah bintang yang besar dan padat (masif, berukuran 8-100 kali massa matahari) di sebuah supernova meredup dan mati dengan membakar seluruh tenaga nuklirnya. Gaya gravitasi menarik berat maha besar dari lapisan-lapisan luar bintang itu untuk ikut meluruh ke arah inti. "Permukaan" dari sebuah lubang hitam disebut dengan sebuah event horizon. Hancurnya gaya gravitasi menjadikan hampir seluruh cahaya tidak dapat melepaskan diri dan tidak ada satu pun informasi dari permukaan itu yang berhasil lolos.

Sama halnya dengan figur kartun Cheshire Cat yang muncul lalu menghilang dalam gelap dengan hanya meninggalkan senyumnya, sebuah lubang hitam mewakili bahan-bahan yang hanya meninggalkan gravitasinya saja. Sebagian kalangan berpikir banyak lubang hitam kecil terbentuk di awal mula pembentukan jagat raya, Big Bang. Ada kemungkinan galaksi kita juga memiliki berlimpah lubang hitam mini. Pada prinsipnya, lubang hitam memiliki massa yang berbeda-beda. Lubang hitam yang terbentuk melalui kematian bintang-bintang sedikitnya memiliki massa dua kali daripada massa matahari kita. Tetapi kerapatannya bisa semiliar kali lebih padat daripada matahari kita. Tidak

Seperti benda-benda pada umumnya, seperti bebatuan, yang secara kasar memiliki ukuran proporsional dengan akar persegi massa, lubang- lubang hitam memiliki proporsi radial terhadap massanya. Secara virtual, bintang biasanya mati dan menghilang dari jagat raya ke bentuk sebuah titik dengan kerapatan yang tidak terbatas (event horizon) dimana hukum-hukum relativitas umum yang biasanya berlaku untuk ruang dan waktu luluh. Hukum-hukum fisika kuantum menyatakan, informasi-informasi itu tidak mungkin hilang sepenuhnya.

Namun, Hawking dan teman-temannya berpendapat medan gravitasi ekstrim dari lubang hitam dapat menjadi pengecualian dari hukum- hukum itu. Radius sebuah lubang hitam (Rs) = 2 (M G)/v2. DimanaM adalah massa lubang hitam,G adalah konstanta gravitasi, danv adalah kecepatan yang dibutuhkan suatu objek untuk menghindar dari gaya tarik gravitasi. Untuk kasus lubang hitam,v adalahc atau kecepatan cahaya.

DAFTAR PUSTAKA:

1.      Double Pulsar Found," January 9, 2004; www.atnf.csiro.au/news/press/double_pulsar/

2.      Leicester edu dept of Physics & astronomy; www.star.le.ac.uk/astrosoc/whatsup/stars.html; University of Ottowa;
www.site.uottawa.ca:4321/astronomy/index.html#Sirius; Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics;
http://cfa-www.harvard.edu/~hrs/ay45/Fall2002/ChapterIVPart2.pdf

3.      "Exposes Astronomiques, La troisième loi de KEPLER;" http://www.astrosurf.com/eratosthene/HTML/exposetheoastro.htm

4.      http://www.dharma.com.tr/dkm/article.php?sid=87