.webp)
Penelitian yang diterbitkan di jurnal Physical Review D pada 29 November 2023 mengungkapkan bahwa materi gelap dari lubang hitam dapat digunakan sebagai reaktor untuk memasok energi. Bagaimana caranya?
Seperti yang diketahui, black hole atau lubang hitam merupakan bintang yang hancur mati akibat tarikan gaya gravitasi. Dinamakan sebagai lubang hitam, karena objek luar angkasa ini mampu menyerap apapun yang ada di sekitarnya bahkan cahaya.
Tarikan gravitasi lubang hitam yang begitu kuat membuat benda-benda tertarik ke dalamnya tidak dapat kembali ke luar.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Melalui sebuah penelitian, para fisikawan kemudian mengusulkan dua cara untuk menjadikan lubang hitam sebagai sumber energi masa depan.
Mereka memperkirakan proses ekstraksi energi dari lubang hitam dengan menggunakan sifat rotasi dan gravitasinya.
"Kami tahu bahwa kami dapat mengekstrak energi dari lubang hitam, dan kami juga tahu bahwa kami dapat menyuntikkan energi ke dalamnya, yang hampir terdengar seperti baterai," kata Zhan Feng Mai, peneliti di Institut Astronomi dan Astrofisika Kavli, kepada Live Science, dikutip Minggu (31/12/2023).
Lubang Hitam Diisi Partikel Bermuatan Listrik
Dalam hipotesis pertama, studi tersebut menjelaskan bahwa lubang hitam dapat diisi dengan partikel masif bermuatan listrik ke dalamnya.
Muatan-muatan tersebut akan tersedot sehingga lubang hitam itu memiliki medan listrik sendiri yang mulai bisa menolak muatan tambahan. Ketika tolakan elektromagnetik ini lebih besar daripada tarikan gravitasi lubang hitam, para ilmuwan menganggapnya sebagai lubang "bermuatan penuh".
Hal ini sesuai dengan teori relativitas umum Einstein, yakni setiap massa dapat dianggap setara dan merupakan entitas yang sama dengan energi.
Dalam hal ini, energi yang ada dalam lubang hitam berasal dari kombinasi muatan listrik yang disuntikkan ke dalamnya beserta dengan massa dari muatan listrik tersebut.
"Baterai lubang hitam (akan) mengubah energi massa partikel menjadi energi muatan," jelas Feng Mai.
Para peneliti kemudian menghitung efisiensi proses pengisian ulang energi sebesar 25 persen. Artinya, baterai lubang hitam dapat mengubah sekitar seperempat massa yang dimasukkan menjadi energi yang tersedia dalam bentuk medan listrik.
Hal ini akan membuat efisiensi baterai sekitar 250 kali lebih tinggi dibandingkan dengan bom atom. Untuk mengekstraksi energi yang dihasilkan, para peneliti menggunakan proses yang disebut sebagai superradiance.
Proses tersebut didasarkan pada teori bahwa ruang-waktu yang terseret di sekitar rotasi lubang hitam akan berputar karena medan gravitasi dari lubang hitam yang kuat.
Gelombang gravitasi atau elektromagnetik yang memasuki wilayah rotasi lubang hitam diperkirakan juga akan ikut terseret. Namun dengan asumsi, mereka belum melewati cakrawala peristiwa lubang hitam atau batas yang tidak dapat dilewati oleh apa pun, bahkan cahaya sekalipun.
"(Jika melewatinya) beberapa gelombang mungkin akan dibelokkan dengan energi yang lebih besar dari yang mereka bawa," tulis para peneliti.
Proses ini akan mengubah energi rotasi lubang hitam, yang ditentukan oleh massanya, menjadi gelombang yang dibelokkan.
Ekstraksi Energi dari Gaya Tolak-Menolak Atom
Metode lain untuk memanfaatkan energi lubang hitam adalah dengan mengekstraksi energi tersebut dalam bentuk pasangan Schwinger, atau partikel berpasangan yang terbentuk secara spontan karena adanya medan listrik.
Feng Mai menjelaskan, jika para peneliti memulai dengan lubang hitam yang terisi penuh, maka medan listrik di dekat cakrawala peristiwa mungkin sangat kuat. Kemudian secara spontan akan menghasilkan elektron dan positron, atau atom yang mirip dengan elektron tetapi muatannya berlawanan.
Ketika lubang hitam bermuatan positif, positron akan terlempar keluar dari lubang hitam karena gaya tolak-menolak. Partikel yang lepas itu, secara teori, dapat dikumpulkan sebagai energi sehingga terbentuk baterai isi ulang dari reaktor nuklir.
"Kami melihat lubang hitam sebagai tempat di mana mekanika kuantum dan gravitasi harus bersatu," kata Daniele Faccio, fisikawan di Universitas Glasgow.
Feng Mai menilai bahwa dirinya tidak tahu apakah kita akan pernah melihat baterai seperti itu. Akan tetapi, kajian teoritis ini menjadi inspirasi wawasan untuk mengekstraksi energi dari lubang hitam secara teoritis.
"Dengan melihatnya dari perspektif pertambangan energi, kita dapat memahami lebih banyak tentang apa yang sedang terjadi," ujar Faccio.
(faz/faz)
