Lubang hitam adalah bongkahan ruang di mana tidak ada, tidak ada benda, atau bahkan cahaya yang bisa lolos, membuatnya tidak terlihat menurut definisi. Namun, kita tahu hari ini bahwa mereka nyata, pasti. Dan “pasti” adalah mengapa Roger Penrose, Reinhard Genzel, dan Andrea Ghez dianugerahi Penghargaan Nobel Fisika tahun 2020. Lubang hitam digadang-gadang bahkan di abad ke-18. Sarjana pendeta Inggris John Michell dan polymath Prancis Pierre-Simon Laplace mendapatkan rumus yang benar antara ukuran dan massa yang dibutuhkan untuk menjebak cahaya, menggunakan fisika Newtonian sederhana. Pertimbangkan ini: Kecuali jika sesuatu diluncurkan dengan kecepatan 40.000 km / jam dari bumi, ia akan jatuh kembali dan tidak dapat melarikan diri ke luar angkasa. Jika bumi terjepit, “kecepatan lepas” ini akan menjadi lebih tinggi. Memerasnya hingga seukuran kelereng, dan bahkan cahaya yang melaju dengan kecepatan satu miliar km / jam tidak akan luput – bumi akan menjadi lubang hitam!
Tapi tidak mengherankan benda tak terlihat seperti itu sulit ditemukan. Maju cepat ke tahun 1915. Einstein menemukan cara baru untuk memahami gravitasi – bahwa segala sesuatu yang bermassa melengkungkan ruang di sekitarnya, lebih banyak massa, lebih banyak kelengkungan. Partikel lain dengan massa yang mendekatinya bergerak karena lengkungan ini. Karl Schwarzschild kemudian mendapatkan konsekuensi langsung dari teori Einstein yang sangat identik dengan hubungan ukuran massa untuk lubang hitam ala Michell dan Laplace. Dengan Chandrasekhar membuka jalan, Oppenheimer yang terkenal dengan bom atom berpendapat bahwa lubang hitam bisa terbentuk dengan runtuhnya bintang mati. Namun secara matematis, kelengkungan ruang saat runtuh menjadi “tak terbatas”, yang menggelisahkan. Bahkan Einstein tidak yakin, dan lubang hitam diturunkan menjadi konstruksi matematika belaka.
Pemandangan itu berubah di tahun 60-an dengan ditemukannya quasar, titik-titik yang sangat jauh yang masing-masing memuntahkan lebih banyak cahaya daripada jumlah total dari milyaran bintang di Bima Sakti atau Andromeda. Tidak ada gugus bintang atau bintang yang meledak dalam konser yang sesuai dengan tagihan. Hanya materi yang berputar-putar ke dalam lubang hitam seberat satu juta Matahari, dengan demikian dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi, yang dapat menjelaskan quasar. Jadi quasar lubang hitam harus menjadi.
Penemuan quasar mendorong Penrose, seorang fisikawan matematika, untuk menerapkan intuisi geometrisnya yang luar biasa untuk menyelamatkan lubang hitam dari tanah artefak matematika.
Dia menunjukkan bahwa keruntuhan total bintang mati hingga kelengkungan tak terbatas tidak dapat dihindari, dan bahwa “permukaan” bola hitam dari lubang hitam ala Schwarzschild dan Oppenheimer, merupakan “cakrawala tanpa jalan kembali” yang melaluinya bintang melanjutkan ke keruntuhan terakhir. Di dalam cakrawala ini, semua arah mengarah ke masa depan tanpa jalan mundur, sampai “akhir waktu” di tengah lubang hitam. Meskipun fisika baru diakui diperlukan untuk sepenuhnya bergulat dengan “akhir zaman” ini, karena cakrawala “melindungi” pusat infinity dari pengamat, kegelisahan mendalam dengan lubang hitam telah berakhir.
Namun, yang pasti, bintang-bintang yang mengitari lubang hitam harus benar-benar dilihat. Di tahun 90-an Genzel dan timnya menggunakan cahaya infra merah untuk menembus selubung debu di sekitar arena yang paling menjanjikan, yaitu jantung Bima Sakti kita. Lubang hitam raksasa sangat mungkin terjadi. Tapi atmosfer bumi membuat bintang-bintang berkelap-kelip, dan menari-nari dengan mengganggu di sensor teleskop. Hasil yang kabur mengacaukan pengukuran kecepatannya. Ghez menggunakan Teleskop Keck yang sangat besar yang bisa mengumpulkan banyak cahaya dalam eksposur singkat, dan mengalahkan tarian di sekitar, untuk mendapatkan bukti tak terbantahkan untuk lubang hitam. Bertahun-tahun kemudian, kedua tim melompat maju dengan optik adaptif yang mengoreksi kedipan secara real time. Mereka mendapat orbit elips yang tepat dari bintang-bintang di jantung Bima Sakti kita. Yang pasti, lubang hitam empat juta kali lebih berat dari Matahari kita ada di sana – penemuan pemenang hadiah yang sangat pantas.
Tepat setelah pengumuman tersebut, banyak komentar media muncul tentang Ghez menjadi hanya wanita keempat yang memenangkan Nobel fisika. Jika fisika memang merupakan disiplin “paling obyektif” yang dibanggakannya, dan jika memang fisika mengakui para pencari kebenaran murni berdasarkan manfaat argumen mereka, maka jenis kelamin pemenang tidak akan relevan. Sayangnya, seperti yang ditunjukkan data, meritokrasi fisika itu cacat. Selain itu, wanita peraih fisikawan wanita pertama adalah Maria Skłodowska Curie (1903), enam dekade berikutnya menunggu (Maria Goeppert-Mayer, 1963) dan yang ketiga, 55 tahun lagi (Donna Strickland, 2018). Banyak lagi yang telah ditolak hadiahnya meskipun penemuan transformasional mereka (Lise Meitner, Chien-Shiung Wu, Vera Rubin, Jocelyn Bell, dan Bibha Choudhuri dari India, untuk menyebutkan hanya lima). Ghez berkata, “Saya tumbuh dengan mendengar kata ‘Tidak’ sepanjang waktu. Anda seorang perempuan, Anda tidak bisa melakukannya… tidak mungkin Anda bisa… ke CalTech… ”- ironis tapi sangat khas dari pengalaman fisikawan wanita di seluruh dunia. Tidak heran jika Ghez mendedikasikan disertasi PhD-nya pada tahun 1993 untuk “… semua ilmuwan wanita yang saya kenal.” Fisikawan perlu menginternalisasi bahwa diizinkan mengikuti hasrat seseorang dengan mengorbankan pembayar pajak adalah hak istimewa.
Semua pencapaian adalah konsekuensi dari hak istimewa itu, dan dari situ muncul tanggung jawab untuk memperbaiki ketidakadilan. Tanggung jawab itu bukanlah “tekanan”, tetapi sebuah kehormatan dan kesempatan untuk membangun iklim profesional yang lebih sehat. Bahwa dua wanita dalam dua tahun mendapatkan fisika Nobel tidak diragukan lagi membesarkan hati dan mungkin pertanda. Tapi apakah itu melambangkan titik kritis? Akankah profesi melepaskan gender itu sendiri dalam dekade baru?
Prajval Shastri adalah ahli astrofisika dari Bengaluru yang minat penelitian utamanya adalah penyelidikan empiris lubang hitam raksasa yang ditemukan di pusat galaksi jauh.
Pandangan yang diungkapkan bersifat pribadi
Published By : Singapore Prize