Bintang-bintang masif menghasilkan cahaya dan panas melalui fusi nuklir, sebuah proses yang melepaskan sejumlah besar energi dari intinya. Namun, bintang yang lebih besar akhirnya kehabisan bahan bakar. Jika ini terjadi, tekanan luar yang dihasilkan oleh radiasi tidak lagi cukup kuat untuk melawan gravitasi. Bintang mulai runtuh karena beratnya sendiri, secara teoritis berlanjut hingga seluruh massanya dikompresi menjadi satu titik yang disebut singularitas.
Meskipun lubang hitam diterima secara luas oleh para fisikawan, namun hal ini menimbulkan pertanyaan mendalam. Bagaimana massa yang setara dengan miliaran Matahari bisa dikompresi menjadi titik yang sangat kecil? Bagaimana ruangwaktu bisa menjadi melengkung tanpa batas pada suatu singularitas?
Pada batas ekstrim ini, hukum fisika yang diketahui tidak lagi memberikan jawaban yang dapat diandalkan. Para ilmuwan tidak dapat secara akurat menggambarkan apa yang terjadi dalam kondisi seperti itu. Lubang hitam juga menghadirkan tantangan lain karena mereka menyembunyikan segala sesuatu di luar cakrawala peristiwanya. Segala materi, radiasi, atau informasi yang melintasi batas ini, termasuk cahaya itu sendiri, tidak dapat lagi diamati.
Gravastars dan peran energi gelap
Karena masalah yang belum terselesaikan ini, beberapa peneliti telah mengeksplorasi kemungkinan bahwa setidaknya beberapa objek yang diidentifikasi sebagai lubang hitam mungkin sebenarnya adalah sesuatu yang lain. Alternatif yang diusulkan adalah objek ultra-kompak yang disebut gravastar.
Gravistar hampir sama padat dan masifnya dengan lubang hitam, membuatnya sangat sulit dideteksi karena tarikan gravitasinya yang kuat. Berbeda dengan lubang hitam, lubang hitam tidak memiliki singularitas atau cakrawala peristiwa. Sebaliknya, di bawah lapisan luar materi biasa, mereka dipenuhi energi gelap. Bentuk energi misterius ini menghasilkan tekanan luar yang melawan gravitasi dan mencegah keruntuhan total.
Bagi banyak fisikawan, bintang gravistar menawarkan alternatif yang menarik karena menghindari beberapa masalah konseptual yang terkait dengan lubang hitam. Namun pertanyaan besar masih belum terjawab selama beberapa dekade: bagaimana sebenarnya bintang grava bisa terbentuk?
Solusi baru menyarankan penciptaan alam semesta mini
Fisikawan teoretis Daniel Jampolski dan Profesor Luciano Rezzolla telah mengusulkan apa yang mereka gambarkan sebagai solusi dinamis pertama terhadap persamaan relativitas umum Albert Einstein yang menjelaskan bagaimana bintang yang runtuh dapat menghasilkan bintang gravastar.
Menurut penelitian mereka, runtuhnya sebuah bintang masif dapat memicu lahirnya miniatur alam semesta di dalam materi yang runtuh itu sendiri. Alam semesta yang baru terbentuk ini tidak jauh berbeda dengan Big Bang yang melahirkan kosmos kita sendiri. Seperti di alam semesta kita, energi gelap akan menjadi mesin perluasannya.
Saat alam semesta mini mengembang, ia mendorong keluar melawan tarikan gravitasi ke dalam. Kekuatan yang berlawanan ini dapat menghentikan keruntuhan sebelum lubang hitam terbentuk. Hasilnya adalah keseimbangan yang stabil antara materi bintang yang runtuh dan alam semesta bagian dalam yang mengembang. Keseimbangan ini menciptakan gravastar.
Para peneliti mengatakan solusi mereka memberikan penjelasan pertama atas pertanyaan yang telah diperdebatkan para ilmuwan selama sekitar 25 tahun: bagaimana bintang gravistar bisa muncul dari keruntuhan materi biasa.
Beri jalan bagi fisika baru
Daniel Jampolski, yang mengembangkan solusi tersebut dalam tesis masternya di bawah bimbingan Luciano Rezzolla, menjelaskan: “Ledakan Besar di alam semesta yang baru muncul dapat terjadi setelah bintang tersebut runtuh hingga menjadi lubang hitam.”
Perilaku materi yang terkompresi pada kepadatan yang luar biasa masih kurang dipahami, sehingga membuka kemungkinan terjadinya fenomena fisik baru. Sebagaimana dicatat oleh Jampolski: “Lebih mudah untuk membayangkan bahwa Big Bang hanya terjadi pada tahap yang sangat terlambat, ketika materi telah dikompresi hingga tingkat yang ekstrim, sehingga menimbulkan efek-efek baru. »
Rezzolla, profesor astrofisika teoretis di Universitas Goethe, menekankan bahwa mengeksplorasi alternatif tidak berarti menolak lubang hitam. “Pencarian alternatif terhadap lubang hitam tidak boleh menimbulkan skeptisisme terhadap lubang hitam, yang masih merupakan solusi paling alami dan sederhana terhadap nasib keruntuhan gravitasi. Namun, sebagai ilmuwan pada umumnya dan fisikawan teoretis pada khususnya, penting untuk mempertahankan pendekatan yang tidak memihak terhadap apa yang tidak kita ketahui dan dengan demikian mengeksplorasi baik kebijaksanaan konvensional maupun penafsiran yang lebih eksotik. Sejarah mengajarkan kita bahwa bukan hal yang aneh jika lubang hitam menjadi yang pertama.”
