Menurut Skyandtelescope.org, konsep lubang hitam pertama kali digagas oleh astronom Inggris bernama John Michell pada tahun 1783. Mengandalkan persamaan gravitasi Newton, Michell berpendapat bahwa partikel cahaya memiliki massa. Jika ada benda dengan radius 500 kali radius Matahari, tetapi dengan kepadatan rata-rata yang sama dengan Matahari, maka kecepatan lepasnya akan lebih cepat daripada kecepatan cahaya.
Beberapa tahun kemudian, ahli matematika dan astronom Prancis, Simon Pierre Laplace sampai pada kesimpulan serupa dengan Michell.
Sayangnya, spekulasi Michell dan Laplace tidak ditanggapi dengan serius dalam komunitas ilmiah karena tidak ada bukti yang menunjukkan bahwa benda-benda eksotis semacam itu ada di alam semesta.
Selain itu, percobaan oleh astronom lain bernama Thomas Young pada tahun 1803 menegaskan sifat gelombang cahaya, yang tampaknya mustahil bagi gravitasi untuk dapat mempengaruhi gelombang tak bermassa seperti cahaya.
Tetapi pada tahun 1905, Albert Einstein menggunakan efek fotolistrik untuk mendemonstrasikan bahwa cahaya terdiri atas partikel tak bermassa yang disebut foton. Selain itu, teorinya tentang relativitas umum, yang diterbitkan pada tahun 1915, membuktikan bahwa gravitasi dapat memengaruhi partikel-partikel foton ini meskipun foton tidak memiliki massa.
Menurut relativitas umum, gaya gravitasi yang dihasilkan dari objek masif dapat melengkungkan ruangwaktu di sekitarnya. Karena partikel tak bermassa seperti foton pun harus mematuhi kelengkungan ruangwaktu, gravitasi pun dapat memengaruhi cahaya.
Kurang lebih, seperti ini gambarannya:
Menurut Einstein, alih-alih ditarik oleh gravitasi, partikel cahaya tetap bergerak lurus. Tetapi ketika partikel cahaya melewati area ruangwaktu yang melengkung, ia dapat berbelok.
Pada tahun 1916, Karl Schwarzschild memecahkan persamaan relativitas umum Einstein untuk menentukan radius suatu benda yang kecepatan lepasnya melebihi kecepatan cahaya. Namun, Einstein sendiri mengklaim bahwa kemungkinan lubang hitam tidak lebih dari keingintahuan matematis, tidak ada objek fisiknya di alam semesta.
Namun, tidak sampai pertengahan abad kedua puluh, ketika bintang neutron ditemukan, para astrofisikawan mulai serius mempertimbangkan apakah objek sepadat lubang hitam benar-benar ada di alam semesta atau tidak.
Bukti-bukti Lubang Hitam
Dalam beberapa dekade terakhir, para ilmuwan telah mengumpulkan banyak bukti observasi untuk menjawab pertanyaan, "Apakah lubang hitam itu nyata?"
Seperti namanya, kita tidak bisa melihat lubang hitam itu sendiri secara langsung. Namun, kita bisa mengamati efek keberadaan lubang hitam terhadap lingkungan sekitarnyanya. Misalnya, saat lubang hitam melahap materi di sekitarnya, materi ini membentuk cakram akresi yang mengelilingi lubang hitam.
Cakram akresi tersebut mengitari lubang hitam di luar cakrawala peristiwa (event horizon), sehingga tidak tertarik begitu saja. Dan karena mereka berputar begitu cepat, memanaslah cakram akresi itu, bersinar terang dalam sinar-X dan sinar gamma, sehingga bisa dideteksi dari Bumi dengan mudah.
Jadi, lubang hitam itu bukanlah lubang dalam artian yang sebenarnya, melainkan merupakan sebuah objek bulat yang super padat, paling padat di alam semesta, sehingga memiliki gravitasi yang begitu kuat. Nama "lubang hitam" kemungkinan karena objek ini berlaku seperti lubang-lubang gelap di alam semesta yang bisa menarik apapun di dekatnya untuk jatuh ke arahnya.
Menurut Physicsoftheuniverse.com, lubang hitam dibatasi oleh permukaan atau tepi yang dikenal sebagai event horizon, di mana tidak ada objek apapun, bahkan cahaya, yang dapat melarikan diri jika melewati event horizon ini karena kecepatan lepas yang diperlukan akan sama atau bahkan melebihi kecepatan cahaya.
Bukti lain dari keberadaan lubang hitam dapat ditemukan ketika lubang hitam terletak di sistem bintang ganda, atau di area yang padat bintang. Sebab, berkat gravitasinya yang kuat, kita dapat menyaksikan efek gravitasi lubang hitam itu pada bintang-bintang di sekitarnya, mereka akan tampak mengitari suatu benda bermassa besar namun tidak terlihat: Lubang hitam!
Lubang hitam pertama yang pernah diketahui, Cygnus X-1, ditemukan pada tahun 1964 karena pancaran sinar-X darinya yang kuat, yang kemudian dikenali sebagai lubang hitam karena efek gravitasinya pada bintang-bintang masif yang mengorbitinya.
Demikian pula, lubang hitam supermasif di pusat Bimasakti, Sagitarius A *, dikonfirmasi oleh para astronom setelah memantau orbit bintang S0-2 (disingkat S2) selama 15 tahun lebih. Pengamatan itu menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bimasakti memiliki massa sekitar 4,3 juta kali massa Matahari.
Jadi, lubang hitam itu benar-benar ada kok. Ia bukan hanya sekadar fiksi tanpa adanya bukti. Lagi pula, tahun lalu kita sudah berhasil mengabadikan lubang hitam, yang mana hasil fotonya menampakkan cakram akresinya yang berwarna oranye.
