Lubang hitam: Sinyal kosmik mengguncang Dunia setelah 7 miliar tahun

Lubang hitam: Sinyal kosmik mengguncang Dunia setelah 7 miliar tahun
  • By Jonathan Amos
  • BBC Science Correspondent

Bayangkan sebuah energi setara dengan delapan Matahari dilepaskan dalam sekejap.

Kejadian itu merupakan “gelombang kejut” gravitasi yang merebak akibat peleburan terbesar yang sudah diamati antara dua lubang hitam di luar angkasa.

Sinyal yang menyembul akibat dari peristiwa ini meninggalkan perjalanan sekitar tujuh miliar tarikh untuk mencapai Bumi, dan dampaknya masih cukup kuat untuk menggetarkan detektor laser di Amerika Konsorsium dan Italia pada Mei tahun lalu.

Para peneliti mengatakan, lubang hitam yang bertabrakan itu menghasilkan kepala energi yang memiliki ukuran 142 kali dari massa Matahari.

Peristiwa ini penting bagi ilmu pengetahuan yang telah lama menelusuri keberadaan jejak lubang hitam baik yang berukuran sedikit lebih kecil atau apalagi sangat besar.

Pengamatan baru ini juga berhasil memunculkan kelas gres yang disebut lubang hitam berukuran menengah di kisaran 100 sampai 1. 000 massa Matahari (atau matahari).

Analisis ini adalah penemuan terbaru dari kolaborasi internasional LIGO-VIRGO, dengan mengoperasikan tiga sistem pendeteksi aliran gravitasi super sensitif di Amerika dan Eropa.

Untuk memutar gambar ini, aktifkan JavaScript atau coba di mesin pencari lain

Apa itu lubang hitam?

  • Lubang hitam adalah sebuah wilayah di luar angkasa yang mana mengalami zat-zatnya mengalami keruntuhan secara sendirinya
  • Tarikan gravitasi begitu kuat sehingga tidak tersedia satupun, bahkan cahaya, yang bisa lolos
  • Lubang hitam akan muncul dari ledakan-ledakan bintang-bintang besar tertentu
  • Namun beberapa dari lubang hitam berukuran raksasa dan bahkan milyaran kala dari massa Matahari kita
  • Bagaimana monster ini – yang ditemukan di pusat galaksi – terbentuk tidak diketahui
  • Lubang hitam terdeteksi lantaran cara mereka mempengaruhi lingkungannya
  • Mereka menghasilkan gelombang gravitasi yang dapat diamati saat mereka berputar satu sama lain

Alat-alat interferomenter laser kombinasi mampu “mendengar” getaran dalam ruang-waktu yang dihasilkan sebab peristiwa-peristwia kosmik dahsyat – serta pada 21 Mei 2019, seluruh alat itu bereaksi akibat sinyal tajam dari peleburan lobang hitam yang hanya berlangsung sepersepuluh denyut.

Algoritme komputer menjawab bahwa sumber sinyal tersebut berasal dari besar lubang hitam spiral – satu dengan massa 66 kali Matahari, dan yang lainnya dengan 85 massa matahari.

Jarak peleburan itu dihitung setara dengan 150 miliar triliun kilometer.

“Ini sungguh mencengangkan, ” kata Prof Nelson Christensen dari Observatorium Côte d’Azur di Prancis.

“Sinyal ini menyebar selama tujuh miliar tahun. Jadi peristiwa ini terjadi ‘tepat sebelum paruh waktu’ untuk Semesta, dan sekarang secara mekanis memindahkan detektor kami ke Dunia, ” jelasnya kepada BBC News.

Gelombang gravitasi – Berdesir dalam ruang-waktu

  • Gelombang gravitasi adalah sebuah prediksi dalam Teori Relativitas Umum
  • Butuh waktu puluhan tahun untuk mengembangkan teknologi yang mampu mendeteksi aliran ini secara langsung
  • Gelombang ini muncul dalam wujud desir atau riak di wujud ruang-waktu yang dihasilkan oleh perkara hebat
  • Massa yang berakselerasi akan menghasilkan gelombang yang merambat dengan kecepatan cahaya
  • Sumber dari gelombang ini yang dapat dideteksi berasal dari penggabungan lubang hitam dan bintang neutron
  • LIGO-VIRGO menembakan laser ke dalam terowongan lama berbentuk L; lalu gelombang memusingkan cahaya
  • Mendeteksi aliran dapat membuka penyelidikan alam semesta yang baru

Tabrakan benda bermassa 85 kali dari ukuran matahari itu telah membuat para sarjana bekerja sama karena pemahaman serta tingkat pengetahuan yang masih terpatok tentang bagaimana lubang hitam terbentuk akibat dari kematian sebuah kartika.

Sejenis bintang, saat kehabisan energi nuklir dalam tubuhnya, akan mengalami kerusakan inti eksplosif sehingga menghasilkan lubang hitam – jika ukurannya lulus besar.

Tetapi asumsi dalam fisika yang mengatakan butuh kisaran 65 dan 120 massa Matahari dengan dibutuhkan tidak mungkin dilakukan. Kartika sekarat yang mungkin menghasilkan gaya sebesar itu harus benar-benar mengacaukan diri mereka sendiri dan tidak meninggalkan apa pun.

Jika ilmu pengetahuan benar mengenai hal ini, maka penjelasan yang paling mungkin buat keberadaan objek bermassa 85-matahari adalah bahwa objek itu merupakan hasil penyatuan lubang hitam yang lebih awal.

Dan itu, menurut Prof. Martin Hendry, dari Universitas Glasgow, Inggris, berimplikasi pada bagaimana alam seluruh berevolusi.

“Kami berbicara di sini tentang hierarki peleburan, jalur yang jadi untuk membuat lubang hitam semakin besar, ” katanya.

“Jadi, siapa yang tahu? Lubang hitam bermassa 142 matahari ini mungkin telah bergabung dengan lubang hitam dengan sangat masif lainnya – sebagai bagian dari proses penumpukan dengan berlangsung hingga ke lubang hitam supermasif yang kita anggap berada di jantung galaksi. ”

Kolaborasi LIGO-VIRGO tentang perihal pada 21 Mei 2019 (dikatalogkan sebagai GW190521) itu dilaporkan di dua makalah ilmiah.

GW190521 adalah utama dari lebih dari 50 kausa gelombang gravitasi yang saat itu sedang diselidiki di laboratorium laser.

Laju penelitian telah meningkat pesat sejak kolaborasi pertama dilakukan, terbukti dengan menjadi pemenang Hadiah Nobel pada 2015 dalam mendeteksi gelombang gravitasi.

“Kami meningkatkan kepekaan detektor &, ya, kami bisa saja melaksanakan lebih dari satu deteksi dalam sehari. Kami akan mengalami abu lubang hitam!

“Tapi ini elok karena kami akan belajar lebih banyak tentang mereka, ” sekapur Prof. Alessandra Buonanno, direktur di Institut Max Planck untuk Fisika Gravitasi di Potsdam, mengatakan pada BBC News.

  • Sebuah laser dimasukan ke dalam mesin dan sinarnya dibagi ke sepanjang dua salur
  • Jalur terpisah itu memantul bolak-balik sinar di antara cermin basah
  • Keputusannya, bagian kedua cahaya itu digabungkan kembali dan dikirim ke detektor
  • Gelombang gravitasi dengan melewati laboratorium harus mengacaukan bentuk
  • Teori berpendapat bahwa gelombang itu harus meregangkan serta menekan ruangnya dengan sangat halus
  • Kemudian, seharusnya hasilnya akan menunjukan perubahan dalam lama lengkan cahaya
  • Fotodetektor menangkap sinyal ini di dalam berkas gabungan