oleh

Mengenal Radiasi Hawking

Ilustrasi Lubang Hitam berdasarkan fisikawan Stephen Hawking. Kredit: Wikimedia Commons

 – Pada tahun 1974, fisikawan Stephen Hawking memprediksi bahwa lubang hitam memancarkan radiasi termal sebab imbas kuantum, yang menimbulkan lubang hitam kehilangan massa dan mungkin balasannya lenyap. Inilah yang disebut Radiasi Hawking.

Tetapi meskipun banyak upaya untuk mengamati radiasi Hawking, para astronom sejauh ini tidak mendeteksi gejala tersebut.

Sekarang, bagaimanapun juga, sebuah tim ilmuwan dari Italia mengklaim telah mengamati sesuatu yang sangat ibarat mirip radiasi Hawking dari suatu horizon lubang insiden yang mereka ciptakan di laboratorium.

Franco Belgiorno dari Universitas Milan beserta penulis mitranya telah mempublikasikan studi mereka dalam edisi masa depan Physical Review Letters, dan makalah tersebut tersebut dikala ini tersedia di arXiv.org.

Seperti yang dijelaskan para fisikawan dalam studi mereka, unsur terpenting dari radiasi Hawking bukanlah lubang hitam itu sendiri melainkan kelengkungan ruang-waktu yang terkait dengan horizon insiden lubang hitam.

Horizon insiden bertindak sebagai batas luar di mana cahaya tidak sanggup meloloskan diri. Makara pasangan partikel mencuat dari keadaan vakum di mana bentuk yang mendekati horizon lubang hitam menjadi terbagi sehingga foton kepingan dalam terhisap ke dalam dan foton kepingan luar meloloskan diri, mendapat energi atas biaya lubang hitam.

Horizon insiden tidaklah unik untuk lubang hitam saja; ia sanggup diperlihatkan dalam aneka macam sistem fisik, dari fatwa air sampai “perturbasi indeks bias” (RIP) yang bergerak dalam medium dielektrik (di mana cahaya sanggup mengubah indeks bias medium).

Untuk membuat radiasi Hawking, para ilmuwan menembakkan ultra-pendek (1-picosecond) laser pada beling transparan, yang menghidupkan sebuah RIP dan menunjukkan sebuah horizon peristiwa.

Dengan memakai kamera CCD, para peneliti mendeteksi sesuatu yang aneh dari emisi foton pada sudut 90 derajat ke arah kaca.

Seperti yang dijelaskan para peneliti, mereka mengatur percobaan dengan cara menekan atau menghilangkan secara berpengaruh jenis radiasi, ibarat radiasi Cerenkov, adonan empat gelombang, modulasi fase diri, hamburan Rayleigh, dan fluoresensi.

Menariknya, para andal fisika mencatat bahwa bekerjsama ada dua horizon insiden yang terkait dengan RIP. Selain horizon lubang hitam, ada juga kebalikannya horizon lubang hitam yang disebut horizon lubang putih.

Sebagaimana sinar laser mendekati RIP, cahaya mengalami kenaikan indeks bias lokal, menimbulkan ia melambat.

Dalam kondisi yang sesuai, cahaya sanggup dibawa ke keadaan terhenti dalam kerangka rujukan bergerak bersama RIP, yang membentuk batas luar di mana cahaya tidak sanggup menembus: horizon insiden lubang putih.

Dalam kasus RIP, leading edge yaitu analog bagi horizon lubang hitam dan trailing edge yaitu analog bagi horizon lubang putih.

Dengan pengamatan ini, para andal fisika telah mengatakan bahwa itu memungkinkan untuk menilik fisika penguapan lubang hitam lainnya, sistemnya lebih gampang diakses.

Jika percobaan berikutnya mengkonfirmasi bahwa ini yaitu radiasi Hawking, hasilnya sanggup mempunyai implikasi pada segala sesuatu dari nasib lubang hitam untuk bagaimana alam semesta mungkin berakhir.

Sumber: physorg.com
Informasi lebih lanjut: F. Belgiorno, et al. “Hawking radiation from ultrashort laser pulse filaments.” Physical Review Letters. To be published. Available at arXiv:1009.4634v1.

INFO UPDATE