Lubang hitam primordial (PBH), yang terbentuk tak lama setelah Big Bang, mungkin mengalami peristiwa ledakan di seluruh alam semesta. Sebuah studi baru-baru ini yang dilakukan oleh fisikawan teoretis Dr. Marco Calza dan Dr. João G. Rosa dari Universitas Coimbra menunjukkan bahwa ledakan-ledakan ini, yang didorong oleh radiasi Hawking, dapat dideteksi dengan sensitivitas canggih dari teleskop masa depan. Peristiwa semacam itu, jika diamati, dapat memberikan pemahaman lebih dalam tentang partikel yang belum dijelajahi dan mengungkap fisika dasar.
Memahami lubang hitam primordial
PBH diperkirakan berasal dari wilayah dengan kepadatan tinggi di alam semesta awal, hanya bagian dari ledakan kedua setelah Big Bang. Awalnya diteorikan pada tahun 1967 oleh ilmuwan Yakov Zeldovich dan Igor Novikov, entitas padat ini mungkin berukuran sekecil partikel subatom. Berbeda dengan planet-planet yang lebih masif, planet-planet ini bisa saja terbentuk Secara mandiri Dari keruntuhan bintang, ia justru muncul dari fluktuasi energi dalam “sup” partikel primordial alam semesta.
Pertanyaan utama yang belum terjawab adalah apakah PBH bertanggung jawab atas materi gelap, yang merupakan 85% dari seluruh materi di alam semesta namun masih belum ditemukan. Model kosmologis mendukung teori PBH, namun observasi langsung belum memastikan keberadaannya.
Peran radiasi Hawking
Salah satu ciri khas PBH adalah kemampuannya memancarkan radiasi Hawking, sebuah proses kuantum yang diteorikan oleh mendiang Stephen Hawking. Proses ini menunjukkan bahwa lubang hitam secara bertahap kehilangan massanya dengan memancarkan radiasi ketika pasangan partikel virtual muncul di dekat cakrawala peristiwa. Pada lubang hitam yang lebih besar, radiasi ini hampir tidak dapat dideteksi, namun lubang hitam yang lebih kecil akan memancarkan radiasi dalam jumlah yang signifikan, sehingga berpotensi mengungkap keberadaannya kepada para astronom.
Menurut Dr Calza, lubang hitam yang lebih ringan dapat memancarkan foton, elektron, dan bahkan neutrino dalam jumlah yang dapat dideteksi. Saat mereka kehilangan massa, PBH memancarkan radiasi yang lebih kuat, yang pada akhirnya menghasilkan ledakan radiasi yang kuat – sebuah peristiwa yang dipantau secara aktif oleh sinar gamma dan detektor neutrino.
Menyelidiki ledakan PBH untuk menemukan penemuan baru
Dalam penelitian yang diterbitkan dalam Journal of High Energy Physics, Dr. Calza dan Dr. Rosa menyajikan cara untuk melacak massa dan putaran PBH saat mendekati momen terakhirnya. Wawasan tentang putaran PBH dapat menunjukkan keberadaan partikel baru seperti akson, yang diprediksi oleh teori string. Dr Rosa menyarankan bahwa pemantauan ledakan PBH dapat mengungkap fisika baru dengan membedakan model partikel melalui spektrum radiasi Hawking.
Teleskop dengan sensitivitas tinggi yang akan datang akan segera memungkinkan para ilmuwan untuk mendeteksi peristiwa-peristiwa kosmik ini, menyoroti materi gelap yang sulit dipahami dan memperluas pemahaman tentang struktur dasar alam semesta kita.
