Bukti lubang hitam mengunjungi Bumi mungkin bersembunyi di rumah Anda

Bang!

Para astronom menduga bahwa pada detik pertama setelah alam semesta terbentuk, lubang hitam pertama juga terbentuk. Benda-benda kecil namun sangat padat ini – bayangkan sebuah partikel seukuran atom yang memiliki massa sebesar gunung – dijuluki “lubang hitam primordial”. Namun ada masalah: Masih belum ada bukti bahwa mereka pernah ada.

Kini, para ilmuwan telah mengajukan ide baru: Mungkin buktinya ada di hadapan kita, di sini, di Bumi.

Dalam penelitian baru yang dipublikasikan di jurnal Fisika Alam Semesta Gelappara peneliti menyimpulkan bahwa benda-benda kuno tersebut mungkin meninggalkan bukti yang dapat diamati dalam bentuk terowongan mikroskopis, atau bahkan pada benda-benda berlubang di luar planet kita seperti asteroid. Meskipun peluang untuk menemukan terowongan mikro di Bumi kemungkinan kecil, terowongan tersebut mungkin terdapat di tempat-tempat di sekitar kita, seperti bebatuan, kaca, dan logam pada bangunan – khususnya bangunan tua.

“Hal yang paling sulit untuk dilihat adalah apa yang ada di depan hidung Anda,” Dejan Stojkovic, profesor fisika di Universitas Buffalo yang ikut menulis penelitian tersebut, mengatakan kepada Mashable.

Lubang hitam memiliki kepadatan yang tak terbayangkan. Jika Bumi (secara hipotetis) dihancurkan menjadi lubang hitam, lebarnya akan kurang dari satu inci. Saat ini, banyak lubang hitam terbentuk setelah runtuhnya benda-benda besar seperti bintang, terutama setelah ledakan supernova yang dahsyat. Objek-objek itu sendiri tidaklah langka: Mungkin ada 100 juta lubang hitam jahat yang berkeliaran di Galaksi Bima Sakti saja.

Namun pencarian lubang hitam pertama di luar angkasa tidak membuahkan hasil. Meskipun para astronom dapat melihat lubang hitam besar dengan teleskop – karena objek-objek ini menghasilkan sejumlah besar materi yang berputar cepat di sekitarnya sehingga memancarkan energi yang berlimpah – lubang hitam purba terlalu kecil untuk menghasilkan materi semacam itu. Terlebih lagi, lubang hitam diyakini memancarkan jenis energi yang disebut radiasi Hawking, yang seharusnya sangat kuat di lubang hitam kecil, namun hal ini juga belum terdeteksi. Namun fisikawan berteori bahwa mereka pasti ada di luar sana.

“Bukti observasi langsung mengenai lubang hitam kecil masih belum ada, namun menurut teori kami tentang alam semesta awal, lubang hitam tersebut seharusnya diproduksi secara umum tanpa menggunakan ilmu fisika eksotik,” kata Stojkovic.

“Hal yang paling sulit dilihat adalah apa yang ada di depan hidungmu.”

Jadi Stojkovic mengajukan ide unik menggunakan mikroskop untuk mencari terowongan kecil di Bumi, yang diciptakan oleh lubang hitam primordial yang kecil namun kuat. (Mereka akan meninggalkan lubang seperti peluru yang melaju menembus dinding kaca.) Melihat material yang lebih tua memberikan peluang terbaik, karena benda seperti itu telah ada sejak lama dan memiliki lebih banyak peluang untuk menimbulkan dampak lubang hitam. Mencari terowongan juga jauh lebih murah daripada membangun detektor baru yang sangat sensitif, terutama di bidang ilmiah yang pendanaannya sangat ketat dan sangat kompetitif – bahkan untuk NASA.

Sebuah gang di Fitzrovia, London.
Kredit: Alexander Spatari / Getty Images

“Meneliti material lama untuk terowongan mikroskopis seharusnya hanya menghabiskan sebagian kecil dari biaya membangun detektor astrofisika khusus. [which usually costs millions and even billions of dollars]” Stojkovic menjelaskan. “Tempat mana pun di Bumi secara apriori memiliki kemungkinan yang sama untuk terkena lubang hitam kecil.”

Peluang untuk menemukan terowongan “sangat kecil,” ujarnya, namun demikianlah kenyataan dalam mencari bukti yang ditinggalkan oleh partikel-partikel kuno, sulit dipahami, dan sangat kecil ini. Stojkovic mencatat bahwa fisikawan juga memburu “monopole magnet” yang sangat langka – partikel lain yang dihipotesiskan – dengan detektor mahal. Tentu saja, sulit untuk menemukan monopole magnet, namun manfaat ilmiahnya akan sangat besar.

Betapapun menariknya menemukan terowongan mikro lubang hitam di planet kita, para peneliti juga menyarankan untuk mencari di tempat lain di tata surya kita. Lebih khusus lagi, pada objek yang relatif kecil seperti bulan atau asteroid dengan inti cair (bulan Jupiter Ganymede, misalnya, memiliki inti cair). Lubang hitam purba yang melaju kencang di ruang angkasa dapat berdampak pada objek semacam itu, menggunakan gaya gravitasinya yang kuat untuk menyerap inti, dan pada akhirnya, setelah lepas, hanya menyisakan kerak yang berlubang.

Masa hidup lubang hitam primordial dengan ukuran berbeda. Lubang hitam purba seukuran Gunung Everest akan hidup 1 miliar kali usia alam semesta saat ini, kata NASA. (Alam semesta berumur sekitar 13,8 miliar tahun.)
Kredit: NASA

Objek berlubang seperti itu, menurut perhitungan para peneliti, tidak boleh lebih besar dari sepersepuluh radius bumi (artinya sekitar 400 mil) atau objek tersebut akan runtuh. Yang terpenting, teleskop dapat mengungkap pergerakan dan massa suatu benda. “Jika kepadatan benda tersebut terlalu rendah untuk ukurannya, itu merupakan indikasi yang baik bahwa benda tersebut berongga,” kata Stojkovic terpisah, dalam pernyataan universitas.

Ini memang ide-ide baru. Namun kegagalan pencarian lubang hitam purba mungkin memerlukan pemikiran yang tidak biasa. Saya bertanya kepada Stojkovic apakah ada orang yang pernah mencoba mencari terowongan mikro ini di Bumi.

“Bukan itu yang kami sadari,” katanya. “Mungkin belum ada yang memikirkannya.”