selasar-loader

Dari mana asalnya medan magnet pada Black Hole?

LINE it!
Answered Apr 19, 2017

Naufan Nurrosyid P
Pernah menjadi tukang bebersih di Lab TheoComp ITB

Keu7wWVKhxHR406_LVimWauAdMnc-FOj.jpeg

Black Hole. Monster mengerikan yang berada pada pusat galaksi ini begitu menarik untuk diamati. Bukan karena ia “hitam”, ataupun karena ia berupa “lubang”, tetapi karena berbagai hal yang lebih dari sekedar namanya.

Sagittarius A-Star, alias Sgr A*, adalah super massive black hole yang berada di pusat galaksi bima sakti. Dan benda ini lah yang bersinar begitu terang, bahkan menjadi objek tercerah pada galaksi kita.

BoYqXgP3SRTgE2BAOvhaKykap6a6CP4c.jpg

Dan benar bahwa Sgr A*, sama seperti black hole lainnya, menarik seluruh materi yang berada pada jangkuannya. Menyeret masuk dan tidak pernah melepaskan materi tersebut dari genggamanya.

Gaya gravitasi memang bertanggung jawab atas fenomena ini, tetapi apakah benar ada medan magnet yang mempengaruhi?

Pertama, kita harus menyamakan perspektif tentang black hole terlebih dahulu.

Oh sebelum lanjut, “Jangan percaya namanya, bahwa black hole adalah sebuah benda berbentuk lubang dan sangat gelap, tempat semua benda jatuh”.

Black hole sendiri adalah sebuah fenomena yang telah diprediksi oleh Relativitas Umum Einstein yang telah dipublikasikan pada tahun 1916. Menurut perhitungannya, ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar dan mati, bintang tersebut tinggal berukuran sangat kecil dari bentuk awalnya, dan hanya menyisakan inti bintang.

Jika massa dari inti tersebut lebih dari 3x massa matahari, gravitasinya akan meruntuhkan si bintang itu tadi, dan fenomena black hole akan terjadi.

Pusing? ‘Tak apa, toh Einstein dulu juga tidak percaya terhadap perhitungan dari teorinya sendiri.
:D

Jarak pengaruh absolut dari sebuah black hole disebut sebagai event horizon. Maksudnya, kita akan “aman” terhadap black hole selama kita tidak melewati event horizon ini.

Event horizon berwujud piringan, dan terbentuk akibat tumbukan antarmateri yang terus bergerak dalam sistem orbit tersebut.

Tumbukan-tumbukan itu menghasilkan pemanasan friksional dan memancarkan radiasi thermal. Piringan inilah yang menyebabkan black hole menjadi sangat terang.

Event horizon begitu penting karena terhadap Doi-lah pengamatan-pengamatan dilakukan oleh astronom kita untuk mengetahui berbagai informasi berharga tentang alam semesta ini.

Mengapa tidak langsung mengamati inti dari black hole?

It is impossible.

Karena seluruh partikel maupun gelombang tidak dapat teramati langsung akibat gaya gravitasi milik black hole.

Termasuk cahaya, juga gelombang elektromagnetik lainnya, tidak dapat keluar setelah masuk ke dalam event horizon dari sebuah black hole.

Jadi black hole dapat dipahami sebagai sistem dalam alam semesta yang teramat padat sehingga menghasilkan gravitasi sangat kuat, bahkan apapun akan tertarik ke dalamnya ketika melintasi event horizon-nya.

Nah setelah kita seirama, barulah kita masuk dalam pertanyaan inti: “Apakah black hole memiliki medan magnet?”

Ya, black hole secara keseluruhan harusnya memiliki medan magnet. Konsep ini sudah diajukan sejak 1967 dengan sebutan kerennya: the No-Hair Theorem, sebuah postulat yang  yang menjelaskan bahwa seluruh solusi dari persamaan gravitasi dan elektromagnetik Einstein-Maxwell dalam relativitas umum dapat dikarakterisasi secara utuh oleh tiga buah parameter Newtonian saja: yaitu massa, muatan, dan momentum sudut.

Seluruh informasi selain parameter tersebut tidak dapat diketahui setelah melintasi event horizon.

F9AVvzSj4BdYuAjLhY20ZIpxYWFIlw17.jpg

Karena black hole sendiri berasal dari sebuah bintang masif yang runtuh. Setiap bintang, khususnya jenis masif akan memiliki gaya magnetik akibat rekasi fusi dalam intinya.

Ketika runtuh, gaya magnetik tersebut tidak serta merta hilang. Sekarang bayangkan bahwa sistem black hole juga berotasi sebagaimana seluruh objek pada alam semeseta.

Kini black hole tersebut mempunyai dua buah karakter penting: muatan dan momentum sudut, yang secara otomatis akan menghasilkan medan magnet.

Itu yang terjadi di dalam black hole. Tentu kita tidak dapat dapat mengamati apapun yang sudah masuk ke dalamnya.

Lantas, bagaimana mengamati ada atau tidaknya medan magnet?

Dengan mengamati apa yang terjadi di sekitar event horizon.

Begini, ketika material memasuki event horizon, material tersebut akan sangat panas dan berubah menjadi bentuk terionisasi. Wujudnya akan teramati karena benda panas pasti berpijar.

Akibat suhu yang sangat tinggi ini, proton dan elektronnya akan mulai terlepas. Dan kita tahu bahwa dua buah bagian atom ini memiliki muatan. Karena memiliki muatan, tentu “mantan material” tersebut akan terpengaruh oleh medan magnet yang berada pada event horizon.  

Dan benar, pada akhir tahun 2015, dunia akhirnya mendapatkan kabar gembira.

Untuk pertama kalinya dalam sejarah peradaban umat manusia, medan magnet pada event horizon milik Sgr A* berhasil dideteksi oleh gabungan peneliti di belahan Bumi menggunakan EHT, Event Horizon Telescope dengan mengamati gelombang radio dari pusat galaksi bima sakti.

WAZCBMGQqGqvea3iwDvw2Hb-aW7PxtfD.jpg

Penemuan ini berhasil memberikan titik terang, bagaimana sebuah super massive black hole di pusat galaksi bekerja dan menjaga keseimbangannya.  

And do you know how cool is that?
It’s ridicolousy  awesome!
So, thank you for asking.

:’)

 

#A2A

417 Views
Write your answer View all answers to this question