Bisakah Lubang Hitam Ada?

Pada tahun 1939, Robert Oppenheimer dan lainnya menyimpulkan bahwa bintang-bintang neutron tertentu dapat runtuh ke lubang hitam dan tidak ada hukum fisika yang dikenal yang akan melakukan intervensi. Sejauh yang saya tahu, tidak ada data pengamatan yang menunjukkan bahwa horizon peristiwa dari black hole ada.

Dengan asumsi bahwa black hole dengan horizon peristiwa ada, maka ada semua jenis matematika yang menjelaskan apa yang diamati secara eksternal, mendekati horizon peristiwa. Dapat dijelaskan apa yang dilihat oleh pengamat yang salah saat mereka mendekati cakrawala peristiwa. Namun, apa yang terjadi ketika pengamat yang keliru melewati cakrawala peristiwa, hasilnya adalah absurditas matematis, karena pengamat akan mengamati alam semesta di luar cakrawala peristiwa sebagai di luar "akhir zaman."

Tampaknya melewati cakrawala peristiwa secara matematis absurd sebagai objek dengan massa non-nol yang mencapai dan melampaui kecepatan cahaya, karena akan membutuhkan lebih dari jumlah energi tak terbatas dalam yang terakhir, atau lebih dari jumlah waktu tak terbatas di bekas.

Jadi, dapatkah horizon peristiwa bahkan "ada" di tempat pertama, jika "ada" berarti dalam batas setiap saat setelah big bang dan sebelum jumlah waktu tak terbatas dari titik mana pun dalam alam semesta.

Tampaknya keberadaan lubang hitam tampaknya diterima dengan baik, namun lebih cepat daripada perjalanan cahaya tidak di bawah pemahaman fisika relativitas saat ini.

Ada adalah bukti bahwa kedua lubang hitam dan cakrawala acara mereka ada.

Bukti utama untuk black hole masal bintang muncul dari pengamatan dinamika sistem biner. Apa yang telah ditemukan, setidaknya untuk 20 sistem biner, adalah bahwa bintang yang terlihat secara optik memiliki pasangan gelap, yang biasanya lebih masif, dan lebih masif daripada yang dapat didukung sebagai bintang neutron atau konfigurasi degenerasi lainnya ( dan sebagian besar - lihat Narayan & McClintock (2014) untuk ulasan yang sangat baik dan dapat diakses).$>3M_{\odot}$$>5M_{\odot}$

Lubang hitam supermasif di pusat galaksi juga dapat "ditimbang" menggunakan dinamika gas, atau dalam kasus galaksi kita, benar-benar mengawasi bintang-bintang yang mengorbit sesuatu yang harus memiliki massa , namun sangat kompak dan memancarkan sedikit atau tidak ada radiasi.$4.4\times10^{6}M_{\odot}$

Bukti untuk horizon peristiwa lebih mendalam, tetapi tidak ada. Dalam setiap kasus, tidak adanya bukti tidak akan menjadi bukti ketidakhadiran - horizon peristiwa sulit untuk dibuktikan; mereka kecil dan jauh, dengan tanda tangan pengamatan yang sulit dipahami. Tidak adanya horizon peristiwa hanya dapat diakomodasi dengan menciptakan sesuatu yang bahkan lebih aneh daripada lubang hitam.

Argumen yang paling meyakinkan untuk horizon peristiwa ditemukan dalam sumber-sumber yang berasal dari lingkungan mereka, baik dalam sistem biner atau di pusat-pusat galaksi (lihat Narayan & McClintock 2008; baca khususnya bagian 4) . Dalam beberapa keadaan, aliran pertambahan dapat menjadi tidak efisien secara radiatif (gelap), dalam hal ini orang mengharapkan bahwa jika aliran pertambahan mencapai "permukaan", ia akan memancarkan energi kinetiknya secara kuat ketika hal itu menjadi panas pada tumbukan. Di sisi lain, horizon peristiwa lubang hitam dapat menelan aliran seperti itu tanpa jejak. Prediksinya adalah, bahwa dalam kondisi rendahnya, lubang hitam sementara akan jauh lebih sedikit bercahaya daripada rekan bintang neutronnya, dan inilah yang ditemukan (dengan faktor 100).

Bukti lain adalah bahwa binari bintang neutron diam menunjukkan panas, emisi termal, yang diduga berasal dari permukaan bintang neutron. Tidak ada yang terlihat dari binari lubang hitam. Semburan sinar-X tipe I terlihat dalam binari bintang neutron, yang disebabkan oleh akumulasi materi dan pengapian nuklir berikutnya pada permukaannya. Para kandidat black hole tidak menunjukkan semburan ini. Tingkat pertambahan ke lubang hitam supermasif di pusat galaksi harus menghasilkan radiasi termal pada "permukaan" apa pun yang akan cukup terlihat di bagian inframerah spektrum. Tidak ada deteksi seperti itu yang dilakukan.

Semua pengamatan ini paling baik dijelaskan jika lubang hitam tidak memiliki permukaan dan dapat dengan mudah membuat energi yang terkumpul "menghilang" di dalam cakrawala acaranya. Narayan & McClintock menyimpulkan bahwa garis-garis bukti ini "tahan terhadap kontra-argumen yang memunculkan gravitasi kuat atau bintang-bintang eksotis".

Sejak pertanyaan ini diajukan, kami telah mengamati bayangan lubang hitam dan piringan akresinya , dan ia berperilaku seperti yang diprediksi oleh model kami .

Dengan demikian, kelihatannya lubang hitam dan cakrawala acara mereka memang ada.