Ahli Astrofisika Berhasil Menghitung Kapan Alam Semesta Berakhir

Banyak ilmuwan meramalkan alam semesta berakhir dengan “heat death”. Ketika ini terjadi, semesta menjadi sangat gelap dan sunyi karena bintang-bintang telah mati dan lubang hitam menguap.

Namun, ilmuwan Matt Caplan memperkirakan bangkai bintang “katai hitam” akan meledak menjadi supernova sebelum alam semesta berakhir. Dia menjelaskannya lebih jauh dalam studi yang akan diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Ledakan lain masih sangat mungkin terjadi,” terang astrofisikawan dari Illinois State University dalam panggilan telepon. “Tapi saya yakin ini akan menjadi ledakan supernova terakhir.”

Ledakan supernova macam ini belum pernah terjadi, mengingat alam semesta kita masih tergolong muda yaitu berumur 13,8 miliar tahun.

Secara teori, katai hitam baru akan terjadi setelah katai putih—yang menggantikan posisi Matahari—tak lagi mengeluarkan energi panas dan cahaya. Matahari diprediksi mencapai akhir hidupnya sekitar enam miliar tahun dari sekarang, sedangkan katai putih membutuhkan waktu yang sangat lama untuk mendingin dan membeku jadi katai hitam.

Skenario katai putih dan hitam sudah sering dibahas, tapi teori Freeman Dyson yang diusulkan pada 1979 silam masih menjadi yang paling terkenal. Caplan akan menjadi ilmuwan pertama yang menghitung kapan ledakannya terjadi.

“Saya dengan teliti menghitung kapan alam semesta akan kolaps, dan seperti apa ledakan supernova pada saat itu jika dibandingkan dengan yang terjadi sekarang,” jelasnya.

Meski sudah menjadi bangkai, katai hitam masih bisa melakukan sedikit fusi nuklir di intinya dengan kecepatan luar biasa lambat. Dari situ, besi akan menumpuk secara bertahap di dalam objek hingga berevolusi menjadi gumpalan logam dingin.

Namun, bintang-bintang yang lebih masif dari Matahari dapat bertransisi dari katai putih ke katai hitam menjadi supernova katai hitam. Begitu katai hitam rusak hingga bermassa sekitar 1,2 sampai 1,4 kali lipatnya Matahari, tekanan tolak yang dihasilkan elektron akan melengkung di bawah gaya gravitasi — menyebabkan seluruh objek runtuh, menabrak inti dan menghasilkan ledakan terakhir di alam semesta.

Masalahnya, nasib akhir alam semesta masih menjadi misteri. Belum tentu heat death beneran terjadi. Bisa saja alam semesta berakhir dengan skenario lain, seperti yang telah diajukan ilmuwan.

Ilmuwan juga tidak bisa memastikan apakah proton (partikel subatom) akan membusuk atau lenyap menjadi partikel-partikel kecil seiring berjalannya waktu. Jika benar membusuk, maka katai hitam akan menguap jauh sebelum meledak.

“Belum ada eksperimen yang bisa membuktikan pembusukan proton,” tutur Caplan. “Tapi bukan berarti proton tidak bisa membusuk.”

Seandainya proton tetap utuh dan heat death sungguhan terjadi, itu berarti hanya satu persen bintang yang mati dan berubah jadi katai hitam. Proses ledakan supernova-nya pun membutuhkan waktu yang tak terhitung.

Katai hitam akan meledak untuk pertama kalinya sekitar 10 pangkat 1.100 tahun lagi, dan membutuhkan waktu yang jauh lebih lama untuk meledak secara keseluruhan. Pada saat itu, dimensi alam semesta sudah sangat besar yang menurut Caplan ukurannya sudah “melebihi perhitungan yang saya buat selama ini”.

Dengan demikian, mustahil rasanya manusia bisa menyaksikan ledakan supernova katai hitam. Ruang angkasa yang terus mengembang akan mengisolasi segala sesuatu di dalamnya dari “cakrawala peristiwa kosmik”. Itu berarti tak ada satupun yang bisa berinteraksi dan mengamati peristiwa ini.

“Cakrawala peristiwa kosmik mirip dengan cakrawala peristiwa lubang hitam,” ujarnya. “Setelah melewati titik itu, perluasan ruang angkasa menciptakan jarak lebih besar di antara [objek] setiap detiknya daripada yang dapat ditempuh cahaya.”

Caplan sadar takkan mungkin bisa mengamati ledakan katai hitam, sehingga dia berharap bisa terus mengeksplorasi masa depan katai hitam lewat model dan teori.

“Kita bisa menyimulasikan [supernova katai hitam] hanya untuk melihat perbedaannya dari supernova yang terjadi sekarang ini,” lanjut Caplan.

“Karena itulah kami menjadi fisikawan teoretis,” pungkasnya. “Kami bisa mencoba memecahkan misteri seputar alam semesta, seperti Ledakan Dahsyat (Big Bang), lubang hitam dan akhir zaman.”

Artikel ini pertama kali tayang di Motherboard