Kelompok ilmuwan di Eropa menghitung kemungkinan yang selama ini terdengar mustahil: sebuah lubang hitam terbelah menjadi dua lubang hitam. Kajian itu dikerjakan Francesco Sannino dari Universitas Naples Federico II di Italia dan Pusat Teori Medan Kuantum di Universitas Denmark Selatan, bersama Giacomo Cacciapaglia, Manuel Del Piano, dan Vania Vellucci. Hasil perhitungan mereka menunjukkan pemecahan itu bukan mustahil secara mutlak, tetapi hanya terbuka dalam kondisi yang sangat sempit.
Selama ini lubang hitam lebih dikenal karena bertabrakan dan bergabung. Sejak lubang hitam pertama terbentuk di awal waktu kosmik, tabrakan semacam itu selalu berakhir dengan ledakan besar dan gelombang gravitasi. Karena gravitasi lubang hitam begitu kuat, hampir tidak terbayangkan ada gaya yang mampu merobeknya menjadi dua bagian. Justru karena itulah tim peneliti membalik pertanyaannya: syarat fisika apa yang harus dipenuhi agar pemecahan bisa terjadi, bukan apakah pemecahan itu mudah terjadi.
Jawaban pertama berkaitan dengan entropi, yaitu ukuran banyaknya cara mikroskopis suatu sistem dapat tersusun tanpa mengubah penampakan luarnya. Pada lubang hitam biasa yang tidak berputar, membelahnya menjadi dua akan menurunkan entropinya sehingga proses itu menjadi sangat tidak mungkin secara termodinamika. Namun pada lubang hitam yang berputar sangat cepat, hubungan antara massa, momentum sudut, dan entropi berubah. Perubahan itulah yang membuka celah bagi lubang hitam untuk terfragmentasi.
Syarat kedua sama ketatnya: kedua pecahan harus mampu berpisah, bukan langsung jatuh kembali dan menyatu. Sannino menjelaskan bahwa begitu syarat pemisahan ini dimasukkan, jendela kemungkinan itu sebagian besar tertutup lagi, kecuali untuk lubang hitam yang berputar mendekati laju maksimum yang dimungkinkan. Bila pemecahan itu benar-benar berlangsung, cakrawala peristiwa lubang hitam akan membentuk sosok menyerupai celana, dengan dua kaki yang memanjang, sehingga tim menyebutnya topologi sepasang celana.
Penting untuk ditegaskan bahwa peristiwa semacam ini belum pernah diamati oleh siapa pun. Kajian ini masih bersifat teoretis, dan Sannino sendiri menyatakan belum ada satu angka probabilitas tunggal untuk pemecahan lubang hitam. Probabilitas itu bergantung pada bagaimana gravitasi berperilaku di luar teori Einstein, sesuatu yang masih terus mereka kuantifikasi. Mereka memperkirakan lubang hitam primordial yang kecil lebih rentan terbelah dibandingkan lubang hitam astrofisika yang jauh lebih besar.
Meski begitu, ada jalan untuk mengujinya secara tidak langsung. Teleskop sinar gamma seperti Fermi-LAT dapat mencari sinyal dari fragmen lubang hitam mungil yang mungkin terbentuk saat penggabungan terjadi. Lubang hitam di pusat galaksi M87, yang putarannya sudah terukur, disebut sebagai contoh benda yang secara teori bisa masuk dalam pembahasan ini. Kajian ini bukan kabar bahwa lubang hitam di langit sedang membelah saat ini, melainkan peta syarat fisika yang harus dipenuhi bila peristiwa luar biasa itu pernah terjadi.
Apa poin penting dari berita ini?
- Kelompok ilmuwan Eropa menghitung bahwa lubang hitam bisa terbelah menjadi dua dalam kondisi yang sangat sempit.
- Lubang hitam yang tidak berputar hampir tidak mungkin terbelah karena pemecahan itu akan menurunkan entropinya.
- Hanya lubang hitam yang berputar mendekati laju maksimum yang jendelanya tetap terbuka, dan kedua pecahannya harus segera berpisah.
- Peristiwa ini belum pernah diamati dan masih teoretis, tetapi fragmen kecilnya mungkin bisa dilacak lewat teleskop sinar gamma seperti Fermi-LAT.
