Black Hole

Black Hole

Black Hole adalah wilayah ruang dari yang tidak ada, tidak bahkan cahaya, dapat melarikan diri. Ini adalah hasil dari deformasi ruang-waktu disebabkan oleh massa sangat kompak. Sekitar lubang hitam ada permukaan tidak terdeteksi yang menandai titik yang tidak kembali, yang disebut cakrawala peristiwa. Hal ini disebut "hitam" karena menyerap semua cahaya yang hits itu, mencerminkan apa-apa, hanya seperti sebuah benda hitam sempurna dalam termodinamika. Mekanika kuantum memprediksi bahwa lubang hitam juga memancarkan radiasi seperti benda hitam dengan suhu terbatas. Suhu ini menurun dengan massa lubang hitam, sehingga tidak mungkin untuk mengamati radiasi ini untuk lubang hitam massa bintang.
Meskipun tidak terlihat interior, sebuah lubang hitam dapat diamati melalui interaksi dengan materi lainnya. Sebuah lubang hitam bisa disimpulkan dengan melacak gerakan kelompok bintang yang mengorbit suatu daerah dalam ruang. Atau, saat gas jatuh ke dalam lubang hitam bintang dari bintang, gas spiral ke dalam, pemanasan pada temperatur sangat tinggi dan jumlah besar memancarkan radiasi yang dapat dideteksi dari teleskop membumi dan mengorbit Bumi.
Para astronom telah mengidentifikasi sejumlah calon bintang lubang hitam, dan juga telah menemukan bukti dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Pada tahun 1998, astronom menemukan bukti kuat bahwa lubang hitam supermasif lebih dari 2 juta massa matahari terletak dekat kawasan * Sagittarius A di pusat galaksi Bima Sakti, dan hasil yang lebih baru menggunakan data tambahan menemukan bukti bahwa lubang hitam supermasif lebih dari 4 juta massa matahari.


Gagasan tentang sebuah tubuh sehingga besar yang bahkan cahaya tidak dapat melarikan diri pertama kali dikemukakan oleh ahli geologi John Michell dalam sebuah surat tertulis kepada Henry Cavendish pada tahun 1783 untuk Royal Society:

    Jika semi diameter bola dari densitas yang sama seperti Matahari adalah untuk melebihi dari Matahari di proporsi 500 sampai 1, tubuh jatuh dari ketinggian tak terbatas ke arah itu akan diperoleh pada permukaannya kecepatan lebih besar dari cahaya, dan cahaya menyangka akibatnya akan tertarik oleh gaya yang sama secara proporsional kepada para vis inertiae, dengan badan-badan lainnya, semua cahaya yang dipancarkan dari badan seperti akan dilakukan untuk mengembalikan ke arah itu oleh gravitasinya sendiri yang tepat.
    -John Michell 
 
Pada 1796, matematikawan Pierre-Simon Laplace mempromosikan ide yang sama di edisi pertama dan kedua bukunya Exposition du Systeme du Monde (itu dihapus dari edisi nanti) seperti "bintang gelap" sebagian besar diabaikan da lam abad kesembilan belas, karena tidak mengerti bagaimana gelombang tak bermassa seperti cahaya dapat dipengaruhi oleh gravitasi.


Relativitas umum


 

 Black Hole

 

 Roket dekat Black Hole

Pada tahun 1915, Albert Einstein mengembangkan teori relativitas umum, setelah sebelumnya menunjukkan bahwa gravitasi tidak gerak pengaruh cahaya's. Beberapa bulan kemudian, Karl Schwarzschild memberikan solusi untuk bidang gravitasi dari titik massa dan massa bola  Beberapa bulan setelah Schwarzschild,. Johannes Droste, seorang mahasiswa dari Hendrik Lorentz, mandiri memberikan solusi yang sama untuk massa titik dan menulis lebih luas tentang sifat-sifatnya. Solusi ini memiliki perilaku aneh pada apa yang sekarang disebut jari-jari Schwarzschild, di mana ia menjadi tunggal, yang berarti bahwa beberapa istilah dalam persamaan Einstein menjadi tak terbatas. Sifat permukaan ini tidak cukup dipahami pada saat itu. Pada tahun 1924, Arthur Eddington menunjukkan bahwa singularitas menghilang setelah perubahan koordinat walaupun memakan waktu hingga 1933 untuk Georges Lemaitre untuk menyadari bahwa ini berarti singularitas di jari-jari Schwarzschild adalah singularitas koordinat unphysical.
Pada tahun 1931, Subrahmanyan Chandrasekhar dihitung, menggunakan relativitas umum, bahwa sebuah badan non-rotating materi elektron-degenerate di atas 1,44 massa matahari ( batas Chandrasekhar ) akan runtuh. Argumen Nya ditentang oleh banyak orang sezamannya seperti Eddington dan Lev Landau, yang berpendapat bahwa beberapa mekanisme yang belum diketahui akan menghentikan keruntuhan  Mereka adalah sebagian benar: white dwarf sedikit lebih besar dari batas Chandrasekhar akan runtuh menjadi bintang neutron,  yang itu sendiri stabil karena prinsip eksklusi Pauli. Namun pada tahun 1939, Robert Oppenheimer dan lain-lain memprediksikan bahwa neutron bintang di atas sekitar tiga massa matahari ( batas Tolman-Oppenheimer-Volkoff ) akan runtuh ke dalam lubang hitam untuk alasan yang disajikan oleh Chandrasekhar, dan menyimpulkan bahwa tidak ada hukum fisika ini cenderung untuk campur tangan dan berhenti setidaknya beberapa bintang dari ambruk ke lubang hitam.

Oppenheimer dan rekan-penulis ditafsirkan singularitas pada batas radius Schwarzschild sebagai menunjukkan bahwa ini adalah batas gelembung di mana waktu berhenti. Ini adalah titik yang valid pandang pengamat eksternal, tetapi tidak untuk infalling pengamat. Karena properti ini, bintang-bintang runtuh disebut "bintang beku," karena seorang pengamat luar akan melihat permukaan bintang membeku dalam waktu pada saat yang mana keruntuhannya membawanya dalam radius Schwarzschild. Ini adalah properti diketahui lubang hitam modern, tetapi harus ditekankan bahwa cahaya dari permukaan bintang beku menjadi redshifted sangat cepat, memutar lubang hitam hitam sangat cepat. Banyak fisikawan tidak bisa menerima gagasan berdiri waktu masih di jari-jari Schwarzschild, dan ada sedikit ketertarikan pada subjek selama lebih dari 20 tahun.