Dalam serangkaian makalah, fisikawan teoretis telah mendekati penyelesaian paradoks informasi lubang hitam yang telah membingungkan mereka selama hampir 50 tahun. Informasi, mereka sekarang berkata dengan percaya diri, tidak lolos dari lubang hitam. Jika Anda melompat ke salah satunya, Anda tidak akan pergi selamanya. Partikel demi partikel, informasi yang dibutuhkan untuk menyusun kembali tubuh Anda akan muncul kembali. Kebanyakan fisikawan telah lama berasumsi bahwa itu akan terjadi; itulah hasil dari teori string, kandidat utama mereka untuk teori terpadu. Tetapi kalkulasi baru, meskipun terinspirasi oleh teori string, berdiri sendiri, tanpa ada string yang terlihat. Informasi keluar melalui cara kerja gravitasi itu sendiri - hanya gravitasi biasa dengan satu lapisan efek kuantum.

Ini adalah peran khusus pembalikan gravitasi. Menurut teori relativitas umum Einstein, gravitasi lubang hitam begitu kuat sehingga tidak ada yang bisa menghindarinya. Pemahaman yang lebih canggih tentang lubang hitam yang dikembangkan oleh Stephen Hawking dan rekan-rekannya pada tahun 1970-an tidak mempertanyakan prinsip ini. Hawking dan yang lainnya berusaha mendeskripsikan materi di dalam dan sekitar lubang hitam menggunakan teori kuantum, tetapi mereka terus mendeskripsikan gravitasi menggunakan teori klasik Einstein - pendekatan hibrid yang oleh fisikawan disebut "semiklasik". Meskipun pendekatan tersebut memperkirakan efek baru di sekeliling lubang, bagian dalamnya tetap tertutup rapat. Fisikawan memperkirakan bahwa Hawking telah membuat perhitungan semiklasik. Kemajuan lebih lanjut harus memperlakukan gravitasi, juga, sebagai kuantum.

Itulah yang disengketakan oleh para penulis studi yang lebih baru. Mereka telah menemukan efek semiklasik tambahan - konfigurasi gravitasi baru yang diizinkan oleh teori Einstein, tetapi Hawking tidak memasukkannya. Seperti dibungkam pada awalnya, efek ini akan mendominasi ketika lubang hitam sangat tua. Lubang itu berubah dari seperti kerajaan pertapa yang super ketat menjadi sistem yang sangat terbuka. Tidak hanya informasi yang tumpah, semua hal baru yang muncul dimuntahkan dengan segera. Teori semiklasik yang direvisi belum menjelaskan bagaimana tepatnya informasi itu keluar, tetapi demikianlah kecepatan penemuan dalam dua tahun terakhir sehingga para ahli teori sudah memiliki petunjuk tentang mekanisme kemunculan informasi.

Anda mungkin mengharapkan para penulis untuk kemudian merayakannya, tetapi mereka mengatakan bahwa mereka juga merasa kecewa. Seandainya kalkulasi melibatkan fitur-fitur mendalam dari gravitasi kuantum sejak awal, itu mungkin akan lebih sulit untuk dilakukan pada awalnya, tetapi setelah itu dilakukan, itu akan membuka dan menerangi misteri kedalaman tersebut. Jadi mereka khawatir mereka mungkin telah menyelesaikan masalah yang satu ini tanpa mencapai solusi yang lebih luas yang mereka cari. "Harapannya adalah, jika kita bisa menjawab pertanyaan ini - jika kita bisa melihat informasi yang keluar - untuk melakukan itu kita harus belajar tentang teori mikroskopis," kata Geoff Penington dari University of California, Berkeley, menyinggung ke teori gravitasi kuantum sepenuhnya.

Semua itu diperdebatkan secara intens dalam sesi Zoom dan webinar. Karya ini sangat matematis dan memiliki kerumitan tinggi, merangkai satu demi satu trik kalkulasi dengan cara yang sulit ditafsirkan. Lubang cacing, prinsip holografik, ruang-waktu yang muncul, keterjeratan kuantum, komputer kuantum: Hampir setiap konsep dalam fisika fundamental saat ini muncul, membuat subjek memikat sekaligus membingungkan.

Dan tidak semua orang yakin. Beberapa masih berpikir bahwa Hawking benar dan teori string atau fisika novel lainnya harus ikut bermain jika informasi ingin keluar. "Saya sangat menolak orang yang datang dan berkata, 'Saya punya solusi hanya dalam mekanika kuantum dan gravitasi,'" kata Nick Warner dari University of Southern California. "Karena sebelumnya kita telah berputar-putar."

Tetapi hampir semua orang tampaknya setuju pada satu hal. Dalam beberapa hal atau lainnya, ruang-waktu itu sendiri tampaknya berantakan di lubang hitam, menyiratkan bahwa ruang-waktu bukanlah tingkat akar realitas, tetapi struktur yang muncul dari sesuatu yang lebih dalam. Meskipun Einstein memahami gravitasi sebagai geometri ruang-waktu, teorinya juga mensyaratkan pembubaran ruang-waktu, yang pada akhirnya menjadi alasan mengapa informasi dapat lolos dari penjara gravitasinya.

Penjelajah Perseverance NASA dengan aman mendarat di Mars setelah perjalanan sejauh 292,5 juta mil dari Bumi, badan tersebut mengkonfirmasi pada pukul 15:55. ET Kamis. Penjelajah mendarat dengan sempurna, menurut tim misi.
"Percy", sebutan bagi pesawat ruang angkasa itu di kontrol misi, mengirimkan kembali gambar pertamanya dari lokasi pendaratan segera setelah pendaratan, yang menunjukkan bayangan rover di permukaan lokasi pendaratannya di Kawah Jezero.

berikut beberapa foto dan video dari misi ini:

https://youtu.be/4czjS9h4Fpg

Upgrade minor forum ke 2.0.18

Dari observatorium di atas Gurun Atacama Chili, para astronom telah melihat cahaya tertua di alam semesta.

Pengamatan mereka, ditambah sedikit perhitungan geometri kosmik, menunjukkan bahwa alam semesta berusia 13,77 miliar tahun — plus minus 40 juta tahun. Seorang peneliti Universitas Cornell ikut menulis salah satu dari dua makalah tentang temuan tersebut, yang menambahkan hal baru pada perdebatan yang sedang berlangsung di komunitas astrofisika.

Perkiraan baru, menggunakan data yang dikumpulkan di Teleskop Kosmologi Atacama (ACT) dari National Science Foundation, cocok dengan yang diberikan oleh model standar alam semesta, serta pengukuran cahaya yang sama yang dibuat oleh satelit Planck, Badan Antariksa Eropa, yang mengukur sisa-sisa Big Bang dari tahun 2009 hingga '13.

Penulis utama "The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Power Spectra in 98 and 150 GHz" adalah Steve Choi, Rekan Postdoctoral Astronomi dan Astrofisika NSF di Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, di College of Arts and Science.

Pada 2019, tim peneliti yang mengukur pergerakan galaksi menghitung bahwa alam semesta berusia ratusan juta tahun lebih muda dari perkiraan tim Planck. Perbedaan itu menunjukkan bahwa model baru untuk alam semesta mungkin diperlukan dan memicu kekhawatiran bahwa salah satu rangkaian pengukuran mungkin salah.

"Sekarang kami telah menemukan jawaban di mana Planck dan ACT setuju," kata Simone Aiola, seorang peneliti di Pusat Astrofisika Komputasi Institut Flatiron. "Ini menunjukkan fakta bahwa pengukuran yang sulit ini dapat diandalkan."

Untuk memberikan gambaran tentang skala siklon yang sangat besar di kutub selatan Jupiter, lihat batas Amerika Serikat yang ditumpangkan susunkan di atas gambar badai siklon Jupiter ini.

Berikut struktur salah satu bulan Jupiter yang bernama Callisto:

Berikut struktur salah satu bulan Jupiter, yang bernama Europa

Ketika datang ke Bulan, semua orang menginginkan hal yang sama. Bukan dalam arti memiliki tujuan bersama, tetapi dalam arti bahwa semua pemain menargetkan situs strategis yang sama — lembaga negara dan sektor swasta sama. Itu karena, apakah Anda ingin belajar sains atau menghasilkan uang, Anda akan membutuhkan hal-hal seperti air dan cahaya.



Banyak negara dan perusahaan swasta memiliki rencana ambisius untuk menjelajahi atau menambang Bulan. Ini tidak akan terjadi pada waktu yang lama tetapi segera — bahkan dalam dekade ini.
Sejauh ini, banyak perdebatan seputar penjelajahan dan penambangan Bulan berfokus pada ketegangan di ruang angkasa antara lembaga negara dan sektor swasta. Namun seperti yang kita lihat, tantangan mendesak muncul dari sumber daya strategis yang terbatas.

Situs penting untuk sains juga penting untuk pembangunan infrastruktur oleh lembaga negara atau pengguna komersial. Situs semacam itu termasuk "puncak cahaya abadi" (di mana terdapat sinar matahari yang hampir konstan, dan karenanya akses ke listrik), dan kawah yang terus-menerus teduh di daerah kutub, di mana terdapat air es. Masing-masing langka, dan kombinasi keduanya — es di dasar kawah dan puncak sempit cahaya abadi di tepi kawah — adalah target berharga bagi pemain yang berbeda. Tapi mereka hanya terjadi di daerah kutub, bukan di situs ekuator yang ditargetkan oleh program Apollo pada 1960-an dan 1970-an.

Pendaratan Chang'e 5 yang berhasil baru-baru ini oleh China menargetkan lokasi pendaratan yang relatif mulus di dekat bulan, tetapi itu adalah bagian dari program bertahap yang lebih besar yaitu membawa badan antariksa China turun ke kutub selatan bulan pada tahun 2024.

India mencoba rute kutub yang lebih langsung, dengan pendarat Chandrayaan-2 yang gagal dan jatuh di wilayah yang sama pada tahun 2019. Roscosmos Rusia, bekerja sama dengan Badan Antariksa Eropa, juga menargetkan wilayah kutub selatan untuk pendaratan pada akhir tahun 2021 dan, pada tahun 2023 , di kawah Boguslavsky, sebagai misi uji coba. Selanjutnya, Roscosmos akan membidik Cekungan Aitken di wilayah yang sama pada tahun 2022 untuk prospek air di area yang teduh secara permanen. Sejumlah perusahaan swasta juga memiliki rencana ambisius untuk menambang Bulan untuk sumber daya.

Sumber daya strategis yang tidak berada di wilayah kutub cenderung terkonsentrasi daripada didistribusikan secara merata. Thorium dan uranium, yang dapat digunakan untuk bahan bakar radioaktif, ditemukan bersama di 34 wilayah yang luasnya kurang dari 80 km. Besi yang dihasilkan dari tumbukan asteroid dapat ditemukan di wilayah yang lebih luas, berkisar antara 30-300 km, tetapi hanya ada sekitar 20 area seperti itu.

Dan kemudian ada sumber daya bulan, yang ditambang dalam lusinan film fiksi ilmiah: Helium-3, untuk fusi nuklir. Ditebarkan oleh Matahari di dalam batuan bubuk yang dihancurkan di permukaan bulan, ia ada di area yang luas di seluruh Bulan, tetapi konsentrasi tertinggi hanya ditemukan di sekitar delapan wilayah, semuanya relatif kecil (kurang dari 50 km).
Bahan-bahan ini akan menarik bagi mereka yang mencoba membangun infrastruktur di Bulan dan kemudian menargetkan Mars serta eksploitasi komersial (pertambangan), atau sains — misalnya membuat susunan teleskop di sisi jauh bulan, jauh dari kebisingan komunikasi yang semakin meningkat.

Lalu bagaimana kita menangani masalah tersebut? Perjanjian Luar Angkasa (1967) menyatakan bahwa "eksplorasi dan pemanfaatan ruang angkasa harus dilakukan untuk kepentingan semua negara dan akan menjadi manfaat seluruh umat manusia." Negara tidak dapat mengklaim bagian Bulan sebagai properti, tetapi mereka masih dapat menggunakannya. Di mana hal ini meninggalkan perselisihan dan ekstraksi oleh perusahaan swasta menjadi tidak jelas.

Peraturan pengganti yang diusulkan, seperti Perjanjian Bulan (1979), dipandang terlalu membatasi, membutuhkan kerangka hukum formal dan peraturan internasional yang ambisius. Perjanjian tersebut gagal mendapatkan dukungan di antara para pemain kunci, termasuk AS, Rusia dan China. Langkah-langkah yang lebih baru, seperti Artemis Accords - seperangkat pedoman seputar Program Artemis untuk eksplorasi awak Bulan - dianggap sangat terkait dengan program AS.

Dalam kasus terburuk, kurangnya kerangka kerja ini dapat menyebabkan ketegangan yang meningkat di Bumi. Tapi itu juga bisa menciptakan duplikasi infrastruktur yang tidak perlu, dengan setiap orang membangun barang mereka sendiri. Hal itu akan menaikkan biaya untuk masing-masing organisasi, yang kemudian akan memiliki alasan untuk mencoba mendapatkan ganti dengan cara yang dapat membahayakan peluang untuk sains dan warisan yang kita tinggalkan untuk generasi mendatang.

Tanggapan awal terbaik kami mungkin sederhana, mengambil isyarat dari situs yang diabaikan di Bumi. Sumber daya terestrial kecil, seperti danau yang dibatasi oleh beberapa desa, atau stok ikan sering dikelola melalui pendekatan yang dikembangkan secara lokal oleh para pemain kunci yang terlibat.

Ini menunjukkan bahwa langkah pertama menuju tata kelola sumber daya bulan adalah menciptakan kesepakatan di antara pengguna. Ini harus berfokus pada sifat sumber daya yang dipertaruhkan, bagaimana manfaatnya harus didistribusikan, dan, yang terpenting, skenario terburuk yang ingin mereka hindari. Misalnya, para pelaku kemungkinan perlu memutuskan apakah puncak cahaya abadi harus dikelola sebagai sepetak real estat bernilai tinggi atau sebagai volume keluaran energi yang akan dibagikan. Mungkin juga layak untuk memutuskan kasus per kasus.

Tantangan lainnya adalah memupuk kepatuhan terhadap pengaturan tata kelola yang dibuat. Untuk itu, pengguna bulan disarankan untuk membangun instalasi bersama, seperti fasilitas pendaratan dan pasokan, agar berfungsi sebagai penahan yang dapat menahan dari pelaku untuk berperilaku buruk. Solusi parsial seperti itu akan sulit ditambahkan setelah suatu negara atau perusahaan melakukan investasi yang tidak dapat diubah dalam desain misi. Jelaslah, sekaranglah waktu untuk merancang pendekatan ini.

Sebuah planet dengan orbit yang tidak terduga di sekitar bintang ganda yang berjarak 336 tahun cahaya mungkin menawarkan petunjuk untuk misteri yang jauh lebih dekat di rumah: Sebuah benda yang dihipotesiskan di tata surya kita dan dijuluki "Planet Sembilan".



Ini adalah pertama kalinya para astronom dapat mengukur gerakan planet masif mirip Jupiter yang mengorbit sangat jauh dari bintang induknya dan cakram puing yang terlihat. Piringan ini mirip dengan Sabuk Kuiper yang terdiri dari benda-benda kecil dan es di luar Neptunus. Di tata surya kita sendiri, diduga Planet Sembilan juga berada jauh di luar Sabuk Kuiper pada orbit yang sama anehnya. Meskipun pencarian Planet Sembilan terus berlanjut, penemuan exoplanet ini adalah bukti bahwa orbit aneh seperti itu mungkin terjadi.

"Sistem ini memberikan perbandingan yang unik dengan tata surya kita," jelas penulis utama makalah tersebut, Meiji Nguyen dari University of California, Berkeley. "Ini sangat jauh terpisah dari bintang induknya pada orbit yang eksentrik dan sangat tidak sejajar, seperti prediksi Planet Sembilan. Ini menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana planet-planet ini terbentuk dan berevolusi hingga berakhir dalam konfigurasi mereka saat ini."

Sistem tempat tinggal raksasa gas ini baru berumur 15 juta tahun. Ini menunjukkan bahwa Planet Sembilan kita — jika memang ada — bisa terbentuk sangat awal dalam evolusi tata surya kita yang berusia 4,6 miliar tahun.

Orbit yang ekstrim

Eksoplanet bermassa 11 Jupiter yang disebut HD 106906 b ditemukan pada tahun 2013 dengan Teleskop Magellan di Observatorium Las Campanas di Gurun Atacama Chili. Namun, para astronom tidak mengetahui apapun tentang orbit planet tersebut. Ini membutuhkan sesuatu yang hanya bisa dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble: Kumpulkan pengukuran yang sangat akurat dari gerakan planet selama 14 tahun dengan presisi yang luar biasa. Tim menggunakan data dari arsip Hubble yang memberikan bukti atas gerakan ini.

Planet exoplanet berada sangat jauh dari pasangan induknya yang terdiri dari bintang-bintang muda yang terang — lebih dari 730 kali jarak Bumi dari Matahari, atau hampir 6,8 miliar mil. Pemisahan yang lebar ini menantang untuk menentukan orbit sepanjang 15.000 tahun dalam rentang waktu pengamatan Hubble yang relatif singkat. Planet ini merayap sangat lambat di sepanjang orbitnya, mengingat tarikan gravitasi yang lemah dari bintang induknya yang sangat jauh.

Tim Hubble terkejut menemukan bahwa dunia terpencil memiliki orbit ekstrim yang sangat tidak sejajar, memanjang dan di luar cakram puing yang mengelilingi bintang induk kembar exoplanet. piringan puing itu sendiri terlihat sangat tidak biasa, mungkin karena tarikan gravitasi planet yang kuat.

Bagaimana bisa sampai di sana?

Jadi bagaimana exoplanet tiba di orbit yang begitu jauh dan cenderung aneh? Teori yang berlaku adalah bahwa ia terbentuk lebih dekat ke bintang-bintangnya, sekitar tiga kali jarak Bumi dari Matahari. Tapi terseret di dalam cakram gas sistem menyebabkan orbit planet melambat, memaksanya bermigrasi ke dalam menuju pasangan bintangnya. Efek gravitasi dari bintang kembar yang berputar kemudian menendangnya keluar ke orbit eksentrik yang hampir melemparkannya keluar dari sistem dan menuju ke ruang kosong antarbintang. Kemudian bintang yang lewat dari luar sistem menstabilkan orbit exoplanet dan mencegahnya meninggalkan sistem asalnya.

Menggunakan pengukuran jarak dan gerakan yang tepat dari satelit survei Gaia Badan Antariksa Eropa, calon bintang yang lewat diidentifikasi pada 2019 oleh anggota tim Robert De Rosa dari European Southern Observatory di Santiago, Chili, dan Paul Kalas dari University of California.

Piringan yang berantakan

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada tahun 2015, Kalas memimpin tim yang menemukan bukti tidak langsung perilaku planet yang terpental: cakram puing sistem sangat asimetris, bukan terdistribusi seperti pizza yang melingkar. Satu sisi piringan terpotong relatif terhadap sisi yang berlawanan, dan itu juga terganggu secara vertikal dibanding wilayah yang dibatasi pada bidang sempit seperti yang terlihat pada piringan normal bintang.

"Idenya adalah bahwa setiap kali planet mendekati jarak terdekatnya dengan bintang biner, ia mengaduk materi dalam piringan," jelas De Rosa. "Jadi setiap kali planet datang, ia memotong piringan dan mendorongnya ke satu sisi. Skenario ini telah diuji dengan simulasi sistem ini dengan planet pada orbit yang sama — ini sebelum kita mengetahui apa yang mengorbit planet itu. dulu."

"Ini seperti tiba di lokasi kecelakaan mobil, dan Anda mencoba merekonstruksi apa yang terjadi," Kalas menjelaskan. "Apakah bintang yang lewat yang mengganggu planet, lalu planet mengganggu piringan? Apakah biner di tengah yang pertama kali mengganggu planet, dan kemudian mengganggu piringan? Atau apakah bintang yang lewat mengganggu planet dan piringan pada saat yang sama? Ini adalah pekerjaan detektif astronomi, mengumpulkan bukti yang kami butuhkan untuk menghasilkan beberapa alur cerita yang masuk akal tentang apa yang terjadi di sini. "

Proksi Untuk Planet Sembilan?

Skenario untuk orbit aneh HD 106906 b ini dalam beberapa hal mirip dengan apa yang mungkin menyebabkan Planet Sembilan hipotetis di jangkauan luar tata surya kita sendiri, jauh di luar orbit planet lain dan di luar Sabuk Kuiper. Planet Sembilan bisa saja terbentuk di tata surya bagian dalam dan ditendang oleh interaksi dengan Jupiter. Namun, Yupiter — seperti gorila seberat 800 pon di tata surya kita — kemungkinan besar telah melemparkan Planet Sembilan jauh melampaui Pluto. Bintang yang lewat mungkin telah menstabilkan orbit planet yang ditendang dengan mendorong jalur orbit menjauh dari Jupiter dan planet lain di tata surya bagian dalam.

"Seolah-olah kita memiliki mesin waktu untuk sistem planet kita sendiri yang berasal dari 4,6 miliar tahun yang lalu untuk melihat apa yang mungkin terjadi ketika tata surya muda kita aktif secara dinamis dan semuanya berdesak-desakan dan diatur ulang," kata Kalas.

Sampai saat ini, para astronom hanya memiliki bukti tidak langsung untuk Planet Sembilan. Mereka telah menemukan sekelompok benda langit kecil di luar Neptunus yang bergerak dalam orbit yang tidak biasa dibandingkan dengan bagian tata surya lainnya. Konfigurasi ini, kata beberapa astronom, menunjukkan bahwa objek-objek ini tergabung bersama oleh tarikan gravitasi dari sebuah planet besar yang tak terlihat. Sebuah teori alternatif menyatakan bahwa tidak ada satu planet raksasa yang mengganggu, tetapi ketidakseimbangan disebabkan oleh pengaruh gravitasi gabungan dari beberapa benda yang jauh lebih kecil. Teori lain adalah bahwa Planet Sembilan tidak ada sama sekali dan pengelompokan benda yang lebih kecil mungkin hanya anomali statistik.

Target untuk Teleskop Webb

Para ilmuwan yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA berencana mendapatkan data pada HD 106906 b untuk memahami planet ini secara mendetail. "Satu pertanyaan yang dapat Anda tanyakan adalah: Apakah planet ini memiliki sistem puing-puing di sekitarnya? Apakah ia menangkap materi setiap kali mendekati bintang induknya? Dan Anda akan dapat mengukurnya dengan data inframerah termal dari Webb, "kata De Rosa. "Juga, dalam hal membantu memahami orbit, saya pikir Webb akan berguna untuk membantu mengkonfirmasi hasil kami."

Karena Webb sensitif terhadap planet bermassa Saturnus yang lebih kecil, Webb mungkin dapat mendeteksi eksoplanet lain yang telah terlontar di tatasurya atau sistem planet bagian dalam lainnya. "Dengan Webb, kami dapat mulai mencari planet yang sedikit lebih tua dan sedikit lebih redup," jelas Nguyen. Sensitivitas unik dan kemampuan pencitraan dari Webb akan membuka kemungkinan baru untuk mendeteksi dan mempelajari planet dan sistem yang tidak konvensional ini.

Lubang hitam sejauh ini merupakan objek paling misterius di alam semesta. Mereka adalah objek di kosmos tempat semua pengetahuan kita tentang fisika rusak total.

Namun, meski tampak mustahil, mereka ada. Tetapi bagaimana jika monster gravitasi ini sama sekali bukan lubang hitam, melainkan padanan kosmik dari bola benang/string yang bergetar dan samar?

Penelitian baru menunjukkan bahwa mungkin itu masalahnya, dan dengan pengamatan yang akan datang kita mungkin benar-benar dapat melihatnya.

Masalah lubang hitam

Lubang hitam muncul dalam teori relativitas umum Einstein, dan mereka seharusnya tidak ada. Dalam teori itu, jika gumpalan materi bergabung dan mampat menjadi volume yang cukup kecil, gravitasi bisa menjadi sangat kuat. Kompresi gravitasi yang gila ini dapat mengungguli empat gaya fundamental alam lainnya - seperti gaya nuklir kuat yang menyatukan gumpalan materi itu. Begitu ambang kritis tertentu tercapai, gumpalan materi hanya mampat dan mampat, mengompresi menjadi titik yang sangat kecil tak terhingga.

Titik kecil tak terhingga itu dikenal sebagai singularitas, dan dikelilingi oleh permukaan yang dikenal sebagai cakrawala peristiwa - tempat di mana tarikan gravitasi ke dalam melebihi kecepatan cahaya.

Tentu saja, tidak ada yang namanya titik yang sangat kecil, jadi gambaran ini sepertinya salah. Namun pada pertengahan abad ke-20, para astronom mulai menemukan objek yang tampak seperti lubang hitam, bertindak seperti lubang hitam, dan mungkin juga berbau seperti lubang hitam. Terlepas dari ketidakmungkinan mereka, mereka ada, mengambang di sekitar alam semesta.

Dan itu bukan satu-satunya masalah. Pada tahun 1976, fisikawan Stephen Hawking menyadari bahwa lubang hitam tidak sepenuhnya hitam. Karena keanehan mekanika kuantum, lubang hitam perlahan menguap. Hal ini menyebabkan sebuah paradoks: Semua informasi yang masuk ke dalam lubang hitam terkunci di dalamnya. Tetapi radiasi Hawking tidak membawa informasi itu (setidaknya, sejauh yang kami pahami). Jadi, ketika lubang hitam akhirnya menguap, apa yang terjadi dengan semua informasi itu?

Solusi benang/string

Selama beberapa dekade, fisikawan teoretis telah bekerja keras untuk menemukan sesuatu - apa saja - untuk menjelaskan lubang hitam. Sesuatu yang menjelaskan paradoks informasi dan sesuatu untuk menggantikan singularitas dengan matematika.

Di antara para ahli teori tersebut adalah yang mengerjakan teori string, yang merupakan model alam semesta yang menggantikan semua partikel dan gaya yang Anda sukai dengan string subatomik yang bergetar. Dalam teori string, string ini adalah konstituen fundamental materi di alam semesta, tetapi kita tidak dapat melihatnya sebagai string karena sangat kecil. Oh, dan agar matematika teori string berfungsi, harus ada dimensi tambahan - semuanya kecil, apa pun yang melingkar pada skala subatomik sehingga kita juga tidak melihatnya.

Teori string mengklaim sebagai teori segalanya, yang mampu menjelaskan setiap jenis partikel, setiap jenis gaya, dan pada dasarnya segala sesuatu di alam semesta (dan, untuk kelengkapan, seluruh alam semesta itu sendiri).

Jadi teori string harus bisa menjelaskan hal yang tidak bisa dijelaskan: teori string harus bisa menggantikan lubang hitam dengan sesuatu yang tidak terlalu menakutkan.

Dan memang, teori string telah mengusulkan pengganti lubang hitam yang tidak terlalu menakutkan. Mereka disebut fuzzballs.

Mengurai benang

Dalam teori string, lubang hitam bukanlah hitam atau pun lubang. Alih-alih, metafora terbaik untuk menjelaskan apa itu bola benang dengan melihat objek kompak dan aneh lainnya di alam semesta: bintang neutron.

Bintang neutron adalah apa yang terjadi ketika sebuah benda tidak memiliki cukup gravitasi untuk dikompres menjadi apa yang kita sebut lubang hitam. Di dalam bintang neutron, materi dikompresi hingga mencapai tingkat kepadatan tertinggi. Neutron adalah salah satu penyusun dasar atom, tetapi mereka biasanya bermain bersama partikel lain seperti proton dan elektron. Tetapi dalam bintang neutron, komponen atom semacam itu rusak dan larut, meninggalkan hanya neutron yang berdesakan sekencang mungkin.

Dengan fuzzballs, string fundamental berhenti bekerja bersama dan hanya berkumpul bersama, menjadi bola string yang besar. Bola benang halus.

Fuzzballs tidak sepenuhnya sempurna, bahkan dalam teori, sekeren apapun teori string, tidak ada yang pernah bisa menghasilkan solusi matematika lengkap untuk itu - dan fuzzballs tidak hanya samar dalam kenyataan fisik, tetapi juga samar dalam kemungkinan matematis.

Menyelidiki detail bagaimana mereka berperilaku, dan cara terbaik untuk melakukannya adalah melalui gelombang gravitasi.
Ketika lubang hitam bertabrakan dan bergabung, mereka melepaskan tsunami gelombang gravitasi, yang menyapu seluruh kosmos, akhirnya mencapai detektor kita di Bumi. Untuk semua lusinan penggabungan lubang hitam yang telah kita saksikan sejauh ini, tanda gelombang gravitasi persis seperti prediksi relativitas umum yang akan dilakukan lubang hitam.

Tetapi instrumen masa depan, seperti Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dan Laser Interferometer Space Antenna (pendeteksi gelombang gravitasi berbasis ruang yang diusulkan), mungkin memiliki kepekaan untuk membedakan antara black hole normal dan fuzzballs. Dikatakan "mungkin" karena model fuzzball yang berbeda memprediksi variasi yang berbeda dari perilaku lubang hitam standar.

Jika dapat menemukan bukti fuzzballs, itu tidak hanya menjawab pertanyaan tentang apa sebenarnya lubang hitam; itu akan mengungkapkan beberapa dasar alam yang terdalam.