Dalam banyak hal, almarhum ahli astrofisika Stephen Hawking mirip dengan fenomena yang dia habiskan dalam hidupnya untuk membuat konsep: lubang hitam. Seperti lubang hitam, Hawking adalah kehadiran besar-besaran yang menarik di sekelilingnya ke orbit pribadinya. Di mana lubang hitam mengumpulkan cahaya, Hawking mengumpulkan tokoh-tokoh — lingkaran teman-teman dan kenalan intelektualnya sama energik dan cerdasnya dengan mereka, termasuk fisikawan dan penulis skenario kelahiran Illinois Leonard Mlodinow, Caltech Nobelist Kip Thorne, dan Astronom Inggris Royal Martin Reese.
Namun sementara lubang hitam dikenal karena menghancurkan dan mengompresi segala sesuatu yang memiliki kemalangan untuk jatuh dalam jangkauan mereka, Hawking selalu sangat kreatif. Dia memperluas imajinasi kolektif umat manusia dengan cara yang telah dilakukan beberapa orang, membantu para ilmuwan dan non-ilmuwan untuk lebih memahami cara kerja alam semesta. Setelah kematiannya, sejumlah kolaborator lama Hawking mundur dari desakan harian penelitian untuk merefleksikan dampak yang telah ia buat pada kehidupan mereka.
Di antara banyak kolaborasinya, Hawking memiliki pengaruh besar pada proyek astronomi global yang belum pernah ada sebelumnya bernama Event Horizon Telescope (EHT), yang perkembangannya sebagian dipimpin oleh Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrofisika. Misi EHT tampak sederhana: menciptakan gambar lubang hitam pertama yang nyata. Targetnya, sekitar empat juta kali massa Matahari kita, berada di jantung galaksi kita, Bimasakti. Misi yang sedang berlangsung, yang melibatkan jaringan besar teleskop yang pengamatannya akan digabungkan, mencakup puluhan institusi akademik di seluruh dunia.
Pada jarak 26 tahun cahaya, mungkin tampak mengherankan bahwa kita dapat mendeteksi objek semacam itu sama sekali. Namun lubang hitam jauh lebih gelap dan tidak bernyawa daripada yang diperkirakan kebanyakan orang. "Anda akan berpikir bahwa lubang hitam, yang menelan cahaya, tidak akan terlihat, " kata direktur EHT, Sheperd Doeleman. “Tetapi pada kenyataannya, ada begitu banyak gas dan debu yang mencoba masuk ke dalamnya sehingga, melalui gesekan dan pemanasan, gas di sekitar lubang hitam bersinar dengan suhu ratusan miliar derajat. Mereka akhirnya menjadi beberapa hal paling cemerlang di langit. ”
Direktur EHT Sheperd Doeleman mengatakan Stephen Hawking memainkan peran ganda dalam membentuk proyek. Di satu sisi, temuan teknis Hawking mengingatkan para ilmuwan EHT bahwa, apa pun prasangka mereka tentang seperti apa lubang hitam ini, mereka harus siap untuk apa pun. "Dia benar-benar menunjukkan beberapa hasil mani yang menyebabkan pemahaman kita bahwa lubang hitam dapat memancarkan radiasi, " kata Doeleman. “Sampai saat itu, mereka adalah saluran-saluran alam semesta yang merupakan pintu satu arah. Dan dia merevisi matematika dan pemikiran di balik fakta bahwa mereka tampaknya mampu menguapkan dan memancarkan semua energi yang telah mereka telan. Jadi, dalam hal itu, mereka menjadi objek yang sangat berbeda. "
Pada saat yang sama, contoh makroskopis dari Hawking, seorang pria yang berhasil mengumpulkan teori-teori mani tentang dinamika lubang hitam dari batas-batas kursi roda listriknya, adalah sumber inspirasi yang mendalam bagi tim EHT. "Ketika segalanya menjadi sulit, " kata Doeleman, "Saya memikirkan seseorang seperti Stephen Hawking dan saya pikir, teruskan." Pada tahun 2016, Hawkings memberikan kuliah perdana untuk Black Hole Initiative di Harvard.
Seperti yang dicatat Doeleman, Hawking mungkin terkenal karena secara matematis keberadaan kebocoran radiasi di lubang hitam — sekarang disebut “radiasi Hawking” untuk menghormatinya. Awalnya disarankan oleh Yakub Bekenstein tetapi disempurnakan dan dikonkritkan oleh Hawking dalam sebuah makalah tahun 1975, gagasan bahwa efek kuantum yang ditimbulkan oleh gravitasi lubang hitam yang sangat besar sebenarnya dapat memungkinkan panas untuk melarikan diri adalah pengubah permainan di lapangan.
Lubang hitam telah lama dianggap sebagai konsumen yang sempurna: pandangan konsensus adalah bahwa apa yang terjadi dalam lubang hitam tetap berada dalam lubang hitam. Temuan Hawking bahwa lubang hitam dapat memiliki suhu dan membiarkan panas menyelinap menyiratkan bahwa mereka tidak terputus dari alam semesta seperti yang kita duga. Kita sekarang tahu bahwa lubang hitam, kata para astronom, adalah "pemakan yang berantakan" yang menyedot gas dan kemudian mengeluarkan radiasi.
"Gagasan tentang lubang hitam memancar adalah celah di baju besi, " kata Doeleman. "Dikatakan bahwa ada sesuatu di dalam lubang hitam yang bisa dibuat nyata di luar lubang hitam."
Seniman NASA tentang bintang yang terbelah tersedot ke dalam lubang hitam. Lingkaran puing-puing yang panas dan bercahaya sangat mirip dengan yang ini akan menjadi sasaran pengamatan tim Teleskop Peristiwa Horizon. (Goddard Spaceflight Center, NASA) Untuk memastikan bahwa teleskop akan secara akurat menangkap apa yang dilihatnya, tidak peduli seberapa aneh atau tidaknya data itu, ilmuwan pencitraan EHT Katie Bouman adalah ujung tombak pengujian intensif jaringan dan perangkat lunak terkait. Pada titik ini, EHT telah membuktikan keandalannya dalam menghasilkan gambar komposit yang setia (bahkan dalam skenario simulasi di mana objek di pusat Bima Sakti tampak persis seperti Frosty the Snowman). Jadi, secara keseluruhan, tim merasa cukup percaya diri dalam kemampuan beradaptasi mereka.
Kontributor EHT lainnya, ahli fisika teoretis Harvard Andrew Strominger, memiliki hubungan Hawking yang lebih pribadi. Strominger, ketika ia masih mahasiswa pascasarjana MIT, telah menjadi salah satu yang pertama di antara teman-temannya untuk mengenali kecemerlangan tesis Hawking's Cambridge PhD. Melacak pekerjaan Hawking di tahun-tahun berikutnya, Strominger menjadi terpesona oleh upaya fisikawan Inggris untuk menghubungkan efek besar dari distorsi ruangwaktu gravitasi dengan mesin kecil mekanika kuantum — pekerjaan yang cocok dengan bidang minatnya sendiri.
Tak lama, dia dan Hawking berkolaborasi pada teori lubang cacing. Keduanya bertemu tatap muka hampir setiap tahun selama tiga dekade terakhir, bertukar ide dan berkolaborasi dalam penelitian asli. Baru-baru ini, mereka telah memilih apa yang disebut "No Hair Theorem, " formulasi matematika yang diterima secara luas yang tampaknya menyiratkan bahwa hanya segelintir jenis lubang hitam dasar yang bisa ada di alam semesta yang nyata, untuk serangkaian makalah inovatif.
Apa yang ditemukan oleh Hawking dan Strominger, dan dengan penuh semangat bekerja untuk memformalkan sampai saat kepergian Hawking, adalah bahwa teorema itu, dalam kata-kata Strominger, “jawaban matematis yang tepat untuk pertanyaan fisik yang salah. Dan jika Anda dengan hati-hati mengajukan pertanyaan dengan cara yang benar, sebenarnya ada variasi lubang hitam yang tak terbatas. jika bentuk lubang hitam dianggap sebagai refleksi unik dari informasi yang telah dikonsumsi.
Strominger mengenang suatu retret akademik baru-baru ini di mana ia dan Hawking “mengadakan beberapa diskusi yang sangat menarik, yang berlangsung sampai larut malam dan berlanjut sampai sisa lokakarya. Kami terus sampai dia meninggal. "Pada kesempatan kematian Hawking, Strominger menerbitkan kenangan gembira hati, humor, dan kerendahan hati pria berusia 76 tahun itu di Scientific American, menulis, " Saya akan merindukan kesenangan seperti halnya fisika. Tetapi sulit mengatakan di mana yang satu dimulai dan yang lainnya berakhir. "
Doeleman, yang selalu menganggap dirinya dan orang lain di tim EHT sebagai pengikut jejak intelektual Stephen Hawking, mengatakan satu-satunya penyesalannya adalah bahwa Hawking tidak hidup untuk melihat EHT melakukan pengamatan penting. "Saya suka berpikir bahwa dia sedang menunggu beberapa hasil dari EHT, " kata Doeleman. “Sangat menyenangkan untuk berbagi dengan dia, dan kita semua sedih kita tidak akan mendapatkan kesempatan itu. Tapi kami serdadu dengan ingatannya sangat dekat. ”
Strominger, juga, mengatakan dia kecewa bahwa Hawking tidak akan ada untuk melihat Event Horizon Telescope dan keturunan modern lain dari idenya berkembang. Tapi dia senang dengan kenyataan bahwa Hawking akan menginspirasi para ilmuwan masa depan — seperti Hawking mengilhami dia — untuk generasi yang akan datang.
"Gairah Stephen untuk hidup dan untuk sains tidak terpisahkan, " kata Strominger. “Mereka benar-benar dua sisi dari koin yang sama. Dia mengingatkan banyak orang bahwa ada lebih banyak realitas daripada diri mereka sendiri. Apa yang dia fokuskan adalah menemukan kebenaran ilmiah, yang merupakan perjalanan yang tak terlukiskan dan menggembirakan untuk mencoba memahami realitas alam semesta tempat kita hidup. ”
