JISHOU - Dalam penelitian terbaru, fisikawan telah menemukan cara untuk menemukan lubang cacing (Wormhole) di alam semesta dan, yang lebih penting, membedakannya dari lubang hitam (black hole).
Dilansir oleh Popular Mechanics, dalam hal membuat prediksi, teori relativitas umum Albert Einstein tidak terkalahkan, setidaknya dalam fisika. Teori tersebut mengatakan bahwa benda-benda bermassa "membemgkokkan" jalinan ruang waktu, dan bahwa lengkungan ini memunculkan gaya gravitasi. Teori ini juga mengarah pada saran tentang banyak fenomena, peristiwa, dan objek yang pada akhirnya akan ditemukan oleh para astronom dan fisikawan di kosmos. Namun satu objek kosmik utama masih belum ditemukan: lubang cacing.
Tidak seperti lubang hitam, lubang cacing tetap murni hipotetis. Jika mereka ada, mereka tetap tidak terdeteksi. Tetapi fisikawan baru saja menemukan cara baru yang menjanjikan untuk menemukan mereka.
Memprediksi Keberadaan Wormhole
Relativitas umum meramalkan lubang hitam sebagai objek dengan massa yang luar biasa padat sehingga menciptakan wilayah ruang dengan gravitasi yang sangat kuat sehingga cahaya pun tidak cukup cepat untuk menghindarinya, jauh sebelum para astronom melihat petunjuk tentang wilayah tersebut. Relativitas umum juga meramalkan riak-riak kecil di ruangwaktu yang diciptakan oleh benda-benda bermassa yang dipercepat, yang sekarang kita sebut " gelombang gravitasi " dan dapat dideteksi dengan interferometer laser yang sangat besar dan sangat sensitif.
Kekuatan ramalan dari pencapaian puncak Einstein lebih lanjut memprediksikan bahwa pembengkokan ruangwaktu oleh objek bermassa besar juga akan membelokkan cahaya, terkadang memperbesarnya atau bahkan membuat objek tunggal yang jauh muncul di banyak titik di ruang angkasa. Para astronom sekarang menggunakan perbesaran cahaya ini, yang dikenal sebagai "lensa gravitasi" atau kadang-kadang "pelensaan mikro", untuk melihat objek yang jauh seperti galaksi yang ada di alam semesta awal .
Solusi dari persamaan medan relativitas umum menunjukkan bahwa peristiwa yang mirip dengan lubang hitam dapat terjadi yang membentuk pintu masuk dan keluar dari "terowongan" atau "jembatan" yang dapat menghubungkan dua wilayah ruang yang jauh.
Apa Itu Wormhole, Tepatnya?
Secara teknis disebut "Jembatan Einstein-Rosen", terowongan ini menembus ruang-dan mungkin bahkan waktu-lebih dikenal sebagai lubang cacing . Memikat prospek bagi para ilmuwan, lubang cacing mungkin menawarkan kemungkinan untuk melintasi area alam semesta yang sangat terpisah secara efektif lebih cepat daripada cahaya yang dapat bergerak di antara titik-titik tersebut.
Untuk menggambarkannya, bayangkan seluruh ruang sebagai selembar kertas datar yang melengkung seperti pelana. Perjalanan konvensional melalui ruang seperti perjalanan dari satu titik di atas kertas ke titik lainnya, melewati permukaan kertas. Lubang cacing yang disebabkan oleh apa yang disebut materi eksotis dengan massa negatif akan seperti sedotan logam yang didorong melalui kertas yang menghubungkan bagian atas ke bawah.
Sama seperti sedotan yang memungkinkan perjalanan dari satu sisi kertas ke sisi lain tanpa melintasi permukaan kertas, lubang cacing dapat memungkinkan perjalanan dari satu sisi alam semesta ke sisi lain tanpa menempuh jarak melintasi ruang yang memisahkan titik-titik tersebut secara fisik. .
Memindai Alam Semesta
Fisikawan telah menyarankan bahwa jika lubang cacing benar-benar ada, mereka akan sangat masif sehingga mereka juga akan memiliki efek "lensa gravitasi" pembengkokan cahaya seperti yang dilakukan lubang hitam, dan ini bisa menjadi salah satu cara untuk melihatnya sekilas. Kesulitannya adalah, bagaimana para astronom membedakan antara pelensaan gravitasi yang disebabkan oleh lubang hitam dan fenomena yang sama yang diciptakan oleh lubang cacing?
"Pengamatan lubang cacing sangat sulit karena teknik saat ini tidak dapat membedakan antara efek pelensaan lubang hitam dan lubang cacing," kata Lei-Hua Liu, seorang fisikawan di Universitas Jishou di Tiongkok, dan penulis utama makalah penelitian yang diterbitkan di Physical Review.
"Lebih tepatnya, pengamatan lubang hitam dan lubang cacing akan hampir sama. Benda-benda ini sangat sebanding," ujarnya.
Lei-Hua memimpin tim peneliti dari beberapa institusi di Tiongkok, yang membangun simulasi lubang cacing bola bermuatan listrik dan melihat efeknya pada alam semesta di sekitarnya. Model ini menyarankan bahwa jika lubang cacing benar-benar ada, mereka tidak hanya dapat terlihat menggunakan efek pelensaan gravitasi pada cahaya, tetapi juga bahwa efek ini akan berbeda untuk lubang cacing dan lubang hitam.
Tim menghitung bahwa lubang cacing dapat memperbesar cahaya hingga 100 ribu kali lipat, efek pelensaan gravitasi jauh lebih kuat daripada yang terlihat di sekitar lubang hitam sekalipun. Selain itu, tim menemukan fitur dalam efek pelensaan ini untuk lubang cacing yang tidak dimiliki lubang hitam. Dan faktor-faktor itu bisa menjadi kunci untuk akhirnya menemukan lubang cacing dan membedakannya dari lubang hitam.
"Kami menggunakan efek pelensaan gravitasi relativitas umum untuk mengeksplorasi efek pengamatan lubang cacing," kata Lei-Hua . "Investigasi kami menunjukkan bahwa perbesaran gambar latar belakang setelah pembengkokan cahaya oleh lubang cacing akan menyebabkan perbesaran cahaya tersebut dengan faktor 100 ribu," ungkapnya.
Lei-Hua menjelaskan bahwa dengan memplot bentuk perbesaran ini, para astronom tidak hanya dapat melihat lubang cacing, tetapi mereka juga dapat membedakan terowongan ini melalui ruangwaktu dari sepupu relativitas umum mereka.
"Akan ada dua puncak untuk perbesaran yang disebabkan oleh lubang cacing, puncak yang tinggi, dan puncak yang landai," kata Lei-Hua. "Perbesaran yang disebabkan oleh lubang hitam jika diplot hanya memiliki satu puncak, yaitu nilai perbesaran maksimum."
Namun, faktor perbesaran masif dan bentuk perbesaran itu ketika diplot bukanlah satu-satunya faktor pelensaan gravitasi yang ditemukan oleh tim yang dapat memisahkan lubang cacing dan lubang hitam.
Melihat Tiga Kali Dengan Lubang Cacing
Ketika cahaya dari sumber latar belakang seperti galaksi bergerak melewati objek lensa yang kuat, katakanlah lubang hitam, sering kali cahaya mengambil jalur yang berbeda melewati objek tersebut. Beberapa cahaya dilensakan dengan lemah, sementara cahaya yang mendekati lensa dialihkan dengan lebih kuat. Akibatnya, cahaya dari objek latar tampak bagi pengamat pada waktu yang berbeda dan dengan demikian pada titik yang berbeda dalam satu gambar.
Lei-Hua menjelaskan bahwa kalkulasi yang dibuat oleh tim terkait pelensaan gravitasi dan pembengkokan cahaya yang diciptakan oleh lubang cacing juga menunjukkan bahwa terowongan di ruang angkasa ini harus menghasilkan gambar sumber cahaya latar tiga kali berulang. Gambar rangkap tiga ini juga akan memiliki karakteristik pembeda yang menunjukkan asal-usulnya.
"Akan ada tiga gambar setelah membelokkan cahaya oleh lubang cacing, di mana satu sangat terang, dan dua gambar lainnya akan jauh lebih lemah dibandingkan," kata Lei-Hua.
Tentu saja, mengonfirmasi teori yang dikemukakan oleh Lei-Hua dan tim berarti mengamati lebih banyak peristiwa pelensaan gravitasi di alam semesta, dan berburu fitur yang mereka sarankan sebagai indikasi lubang cacing.
"Jika kita dapat mengamati lebih banyak peristiwa pelensaan mikro dalam waktu dekat dan membuat plot pembesaran yang lebih tepat , kita dapat membandingkan pengamatan ini dengan perhitungan teoretis kita," kata Lei-Hua.
Tim juga bermaksud mencari lebih banyak fitur dalam pelensaan gravitasi cahaya yang mungkin unik untuk lubang cacing.
"Secara umum, penelitian kami bertujuan untuk memberikan beberapa kemungkinan untuk membedakan lubang cacing dan lubang hitam," kata Lei-Hua. "Dengan melakukan ini, dalam beberapa hal, kita akhirnya bisa menguji keberadaan lubang cacing".
