Apa yang akan terjadi jika Bumi berada di dalam lubang hitam?

Robin Dienell/Institusi Sains Carnegie

Kesan artis tentang lubang hitam supermasif yang ditemukan sebelumnya, bagian dari quasar yang terbentuk 690 juta tahun setelah Big Bang (dentuman Besar)

Bayangkan jika kita, bumi, tata surya, galaksi, lubang hitam, bahkan alam semesta berada di dalam sebuah lubang hitam raksasa. Secara keseluruhan, bumi dan alam semesta terbentuk, berkembang, dan berevolusi di lubang hutan besar ini. Ini adalah kosmologi lubang hitam atau kosmologi Schwarzschild.

Lubang hitam seperti yang dikenal saat ini adalah lubang hitam bintang, tahap akhir menuju kematian bintang atau lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Sementara lubang hitam bintang memiliki puluhan ribu hingga ratusan massa matahari, lubang hitam supermasif memiliki jutaan hingga milyaran massa matahari.

Jumlah massa yang dimiliki oleh sebuah lubang hitam menciptakan gaya gravitasi yang sangat kuat sehingga ruang-waktu melengkung dan cahaya tidak dapat lepas dari perangkapnya. Oleh karena itu, jika Bumi berada di dekat horizon peristiwa (Acara tidak menyebar) atau ada jarak tertentu dari lubang hitam ke batas sedemikian rupa sehingga tarikan lubang hitam bahkan tidak dapat bertahan di Bumi.

Jika perjalanan kembali memungkinkan, itu akan membuka “dunia” lain yang tidak kita ketahui.

Gaurav Khanna, seorang fisikawan lubang hitam di University of Rhode Island di AS, mengatakan bahwa ketika Bumi melintasi horizon peristiwa, ia semakin dekat dengan lubang hitam. Ilmu KehidupanPada 17 Juni 2023, ruang-waktu akan melengkung, menyebabkan waktu melambat.

Materi yang terperangkap gravitasi lubang hitam akan meregang, dan panjangnya bergantung pada ukuran lubang hitam. Efek peregangan material ini disebut “spaghettiifikasi” atau “efek mi” dan biasanya terlihat pada materi yang terperangkap di lubang hitam supermasif.

Gravitasi yang kuat segera mencabik-cabik Bumi dan menariknya ke arah lubang hitam, menciptakan arus panjang yang bergerak dengan kecepatan tinggi seperti mi atau spageti.

Sekalipun Bumi bertahan dari partikel-partikel lubang hitam dan lubang hitam menelan seluruh Bumi, Bumi bahkan tidak bertahan di dalam lubang hitam. Di dalam lubang hitam, Bumi akan terikat pada singularitas yang sangat kecil dan sangat padat, sehingga Bumi akan terbakar oleh tekanan dan suhu energi gravitasi yang sangat tinggi.

Baca juga: Lubang hitam di pusat Bima Sakti menghancurkan sistem bintang ganda di sekitarnya

Oleh karena itu, seperti yang didukung secara teoritis oleh beberapa pengamatan lubang hitam yang ada, Bumi mungkin tidak berada di dekat lubang hitam, apalagi di dalam lubang hitam. Ketika sebuah lubang hitam melintasi cakrawala peristiwa, hanya butuh beberapa detik bagi Bumi untuk runtuh.

Kosmologi Schwarzschild

Namun, ada teori lain yang bisa menempatkan Bumi, bahkan alam semesta yang luas ini, di dalam lubang hitam supermasif. Bumi lahir di dalam lubang hitam. Ini termasuk penciptaan alam semesta dan perluasannya, yang semuanya terjadi di dalam lubang hitam supermasif. Ini adalah Kosmologi Lubang Hitam atau Kosmologi Schwarzschild.

“Proses yang terjadi di lubang hitam mirip dengan Big Bang (dentuman Besar) meskipun prosesnya dibalik. Perhitungan matematisnya juga sama,” tambah Khanna. Ketika lubang hitam runtuh dari yang masif menjadi titik kecil atau singularitas, ledakan besar meletus dari titik kecil itu dan terus mengembang.

Salah satu teori mengatakan bahwa Big Bang sebenarnya adalah singularitas lubang hitam yang meledak menjadi lubang hitam supermasif, lubang hitam induk dari alam semesta saat ini. “Pada titik tertentu, singularitas akhirnya meledak, menjadi titik super padat hingga melahirkan alam semesta yang terbentuk di dalam lubang hitam supermasif,” katanya.

Dalam skenario kosmologis lubang hitam ini, sebuah alam semesta bisa eksis di dalam alam semesta induk yang jauh lebih besar. Model universe ini mirip dengan matryoshka, boneka khas Rusia yang ukurannya lebih kecil dan berisi boneka-boneka lain yang lebih kecil hingga seukuran boneka.

Selain itu, dalam model alam semesta ini, perjalanan kembali melalui lubang hitam tidak mungkin dilakukan, karena cahaya pun tidak dapat kembali ke luar lubang hitam dan cakrawala peristiwa. Teori kosmologi lubang hitam pada level ini tidak mungkin dibuktikan, setidaknya dengan pengetahuan dan teknologi saat ini.

“Faktanya, jika perjalanan pulang-pergi memungkinkan, itu akan membuka ‘dunia’ lain yang tidak kita ketahui,” kata Khanna.

Namun, para ahli memperkirakan jika Bumi berada di dalam lubang hitam supermasif, akan terjadi perbedaan skala ruang alam semesta. Ukuran lubang hitam hanya sebesar ukuran materi yang dikandungnya, misalnya lubang hitam berukuran Bumi yang mengelilingi Bumi atau lubang hitam berukuran kosmik yang dapat menampung alam semesta.

Jika ada manusia di dalam lubang hitam tersebut, dipastikan lubang hitam tersebut akan berukuran sangat besar, menurut Scott Field, profesor matematika di University of Massachusetts Dartmouth di Amerika Serikat. Akibatnya, Bumi akan terdorong ke dalam lubang hitam seukuran bintang atau seukuran tata surya.

Baca juga: Sagitarius A*, lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bima Sakti

Jika kondisi seperti itu ada, para ilmuwan dapat mendeteksi tanda-tanda rotasi lubang hitam. Selain itu, para ilmuwan juga dapat mengamati distorsi halus akibat gravitasi yang kuat saat seseorang bergerak melalui lubang hitam. Distorsi halus ini diamati saat materi meregang atau melambat saat memasuki lubang hitam.

“Efek pasang surut yang dihasilkan, seperti spathetifikasi materi dan pelebaran waktu, dan bahkan tabrakan antar lubang hitam, harus diamati oleh manusia yang melakukan perjalanan dari satu tempat ke tempat lain jika Bumi berada di dalam lubang hitam seukuran Bumi,” kata Field. Bekerja secara ekstensif dalam pemodelan dan simulasi gravitasi.

Oleh karena itu, lubang hitam yang disebut lubang hitam induk harus sebesar dan seluas alam semesta, sehingga tidak dapat bergerak jauh atau cukup cepat untuk mendeteksi gangguan gravitasi tersebut.

“Dari dalam alam semesta lubang hitam, penduduk bumi tidak akan pernah tahu ada lubang hitam alam semesta induk,” tambah Khanna. Jadi menemukan nenek moyang alam semesta kita saat ini tentu akan sulit. Namun, jika teori kosmologi lubang hitam bisa dibuktikan keberadaannya, tentu akan membantu kita memahami keberadaan manusia di alam semesta.