Memutar Lubang Hitam Bisa Membuat Perjalanan Hyperspace Akhirnya Dalam Jangkauan

Salah satu skenario fiksi ilmiah yang paling disukai adalah menggunakan lubang hitam sebagai portal ke dimensi atau waktu atau alam semesta lain. Fantasi itu mungkin lebih dekat dengan kenyataan daripada yang dibayangkan sebelumnya.

Lubang hitam mungkin adalah benda paling misterius di alam semesta. Mereka adalah konsekuensi dari gravitasi yang menghancurkan bintang sekarat tanpa batas, yang mengarah pada pembentukan singularitas sejati - yang terjadi ketika seluruh bintang dikompresi hingga satu titik menghasilkan sebuah objek dengan kepadatan tak terbatas. Singularitas yang padat dan panas ini melubangi jalinan ruangwaktu itu sendiri, mungkin membuka peluang untuk perjalanan hyperspace. Yaitu, jalan pintas melalui ruangwaktu yang memungkinkan untuk melakukan perjalanan jarak skala kosmik dalam waktu singkat.

Lihat juga: Apakah Hyperspace Pure Science Fiction? Tidak Jika Anda Terlihat Keras pada Teori String

Para peneliti sebelumnya berpikir bahwa pesawat ruang angkasa yang mencoba menggunakan lubang hitam sebagai portal jenis ini harus diperhitungkan dengan alam yang paling buruk. Singularitas yang panas dan padat akan menyebabkan pesawat ruang angkasa untuk menanggung serangkaian peregangan dan meremas pasang surut yang semakin tidak nyaman sebelum benar-benar diuapkan.

Terbang Melalui Lubang Hitam

Tim saya di University of Massachusetts Dartmouth dan seorang rekan di Georgia Gwinnett College telah menunjukkan bahwa semua lubang hitam tidak diciptakan sama. Jika lubang hitam seperti Sagitarius A *, yang terletak di pusat galaksi kita sendiri, besar dan berputar, maka prospek pesawat ruang angkasa akan berubah secara dramatis. Itu karena singularitas bahwa pesawat ruang angkasa harus bersaing dengan sangat lembut dan dapat memungkinkan untuk bagian yang sangat damai.

Alasan ini dimungkinkan adalah bahwa singularitas yang relevan di dalam lubang hitam yang berputar secara teknis "lemah," dan dengan demikian tidak merusak objek yang berinteraksi dengannya. Pada awalnya, fakta ini mungkin tampak berlawanan dengan intuisi. Tetapi orang dapat menganggapnya sebagai analog dengan pengalaman umum dengan cepat menggerakkan satu jari melalui api 2.000 derajat di dekat api tanpa terbakar.

Rekan saya Lior Burko dan saya telah menyelidiki fisika lubang hitam selama lebih dari dua dekade. Pada 2016, Ph.D. siswa, Caroline Mallary, terinspirasi oleh film blockbuster Christopher Nolan Antar bintang, berangkat untuk menguji apakah Cooper (karakter Matthew McConaughey) dapat selamat dari kejatuhannya ke dalam Gargantua - sebuah lubang hitam fiksi, supermasif, yang berputar cepat sekitar 100 juta kali massa matahari kita. Antar bintang didasarkan pada sebuah buku yang ditulis oleh astrofisikawan pemenang Hadiah Nobel Kip Thorne dan sifat fisik Gargantua yang menjadi pusat plot film Hollywood ini.

Membangun pekerjaan yang dilakukan oleh fisikawan Amos Ori dua dekade sebelumnya, dan dipersenjatai dengan keterampilan komputasi yang kuat, Mallary membangun model komputer yang akan menangkap sebagian besar efek fisik penting pada pesawat ruang angkasa, atau benda besar, jatuh ke dalam, hitam besar yang berputar lubang seperti Sagitarius A *.

Bahkan Tidak Naik Bumpy?

Apa yang dia temukan adalah bahwa dalam kondisi apa pun, sebuah benda yang jatuh ke dalam lubang hitam yang berputar tidak akan mengalami efek yang sangat besar pada perjalanan melalui lubang yang disebut singularitas cakrawala bagian dalam. Ini adalah singularitas bahwa benda yang memasuki lubang hitam yang berputar tidak dapat bermanuver di sekitarnya atau menghindari. Tidak hanya itu, dalam keadaan yang tepat, efek ini mungkin sangat kecil, memungkinkan jalan yang agak nyaman melalui singularitas. Bahkan, mungkin tidak ada efek yang terlihat pada benda yang jatuh sama sekali. Hal ini meningkatkan kemungkinan menggunakan lubang hitam besar yang berputar sebagai portal untuk perjalanan hyperspace.

Mallary juga menemukan fitur yang tidak sepenuhnya dihargai sebelumnya: fakta bahwa efek singularitas dalam konteks lubang hitam yang berputar akan menghasilkan siklus peregangan dan pemerasan yang semakin cepat di pesawat ruang angkasa. Tetapi untuk lubang hitam yang sangat besar seperti Gargantua, kekuatan efek ini akan sangat kecil. Jadi, pesawat ruang angkasa dan setiap orang di dalamnya tidak akan mendeteksi itu.

Poin penting adalah bahwa efek ini tidak meningkat tanpa terikat; pada kenyataannya, mereka tetap terbatas, meskipun tekanan pada pesawat ruang angkasa cenderung tumbuh tanpa batas saat mendekati lubang hitam.

Ada beberapa asumsi penyederhanaan penting dan peringatan yang dihasilkan dalam konteks model Mallary. Asumsi utama adalah bahwa black hole yang dipertimbangkan benar-benar terisolasi dan karenanya tidak mengalami gangguan konstan oleh sumber seperti bintang lain di sekitarnya atau bahkan radiasi yang jatuh. Sementara asumsi ini memungkinkan penyederhanaan penting, perlu dicatat bahwa sebagian besar lubang hitam dikelilingi oleh bahan kosmik - debu, gas, radiasi.

Lihat juga: ‘Solo’ Memberi Nama untuk Bahan Bakar untuk Perjalanan Hyperspace

Oleh karena itu, perpanjangan alami dari karya Mallary adalah melakukan penelitian serupa dalam konteks lubang hitam astrofisika yang lebih realistis.

Pendekatan Mallary menggunakan simulasi komputer untuk memeriksa efek lubang hitam pada suatu objek sangat umum di bidang fisika lubang hitam. Tak perlu dikatakan, kita belum memiliki kemampuan melakukan eksperimen nyata di atau dekat lubang hitam, jadi para ilmuwan menggunakan teori dan simulasi untuk mengembangkan pemahaman, dengan membuat prediksi dan penemuan baru.

Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Gaurav Khanna. Baca artikel asli di sini.