Skip to main content

LIGO Mendeteksi Gelombang Gravitasi Ketiga Merger Lubang Hitam

Laporan Penelitian ~ LIGO menemukan gelombang gravitasi yang lain setelah getaran ruang datang dari tabrakan lubang hitam 3 miliar tahun cahaya jauhnya memukul detektor laser. Untuk ketiga kalinya, para ilmuwan telah mendeteksi gema ruang-waktu yang sangat kecil sebagai gelombang gravitasi.

Laporan Penelitian LIGO Mendeteksi Gelombang Gravitasi Ketiga dari Merger Lubang Hitam

Dua lubang hitam mengaduk ruang-waktu yang bergoyang-goyang, mengorbit satu sama lain dan meluncur ke dalam sampai mereka menyatu menjadi satu lubang hitam raksasa dengan massa sekitar 49 kali matahari.

Riak dari persatuan berlangsung sekitar 3 miliar tahun cahaya dari Bumi yang membentang di seluruh kosmos pada kecepatan cahaya dan akhirnya memukul detektor Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) pada tanggal 4 Januari.

"Ini adalah peristiwa astronomi paling kuat yang disaksikan oleh manusia," kata Michael Landry, kepala observatorium LIGO's Hanford di Washington, dalam sebuah konferensi pers tanggal 31 Mei.

Saat lubang hitam bergabung, mereka mengubah sekitar dua energi matahari yang dipancarkan sebagai gelombang gravitasi. Dua detektor LIGO yang terletak di Hanford dan Livingston (Louisiana) masing-masing terdiri dari sepasang lengan laser sepanjang 4 kilometer sebagai detektor.

Menurut teori gravitasi Einstein, teori relativitas umum bahwa objek masif menekuk kain ruang dan menciptakan riak saat mereka melaju ketika dua benda saling mengorbit. LIGO disetel untuk mendeteksi gelombang yang memukul laser hingga seperseribu diameter proton.

Tabrakan lubang hitam adalah kejadian istimewa. Peristiwa dahsyat menghasilkan kiamat ruang-waktu dan cukup kuat untuk dideteksi. Tabrakan lubang hitam terbaru memiliki massa 31 dan 19 kali matahari. Para ilmuwan melaporkan 1 Juni ke Physical Review Letters.

Deteksi pertama LIGO yang diumumkan pada Februari 2016 berasal dari lubang hitam lebih besar yaitu 36 dan 29 kali massa matahari. Astrofisikawan tidak sepenuhnya mengerti bagaimana lubang hitam besar semacam itu bisa terbentuk.

"Tampaknya ini tidak biasa, sangat jelas ada cara untuk menghasilkan lubang hitam besar ini," kata Clifford Will, fisikawan University of Florida di Gainesville.

Deteksi kedua menampilkan dua lubang hitam yang lebih kecil yaitu 14 dan 8 kali massa matahari. Lubang hitam yang berat sulit dijelaskan karena bintang-bintang yang roboh lebih masif. Biasanya, angin bintang terus meniup massa sebagai bintang tua dan mengarah ke lubang hitam yang lebih kecil.



Tapi dalam kondisi tertentu angin mungkin lemah jika bintang-bintang mengandung beberapa elemen lebih berat dari helium atau memiliki medan magnet yang kuat. Massa besar lubang hitam yang terdeteksi LIGO menunjukkan bintang terbentuk di lingkungan seperti itu.

Para ilmuwan juga tidak setuju tentang bagaimana merger lubang hitam. Satu teori mangatakan dua bintang tetangga masing-masing meledak dan menghasilkan dua lubang hitam berputar ke dalam. Teori lain bahwa lubang hitam menemukan satu sama lain dalam kumpulan bintang padat dan memicu material di sekitarnya.

Deteksi baru memberikan beberapa dukungan untuk teori cluster bintang bahwa pola gelombang gravitasi mengisyaratkan salah satu lubang hitam mungkin berputar ke arah yang berlawanan dari orbitnya. Masing-masing lubang hitam berputar di porosnya saat meluncur ke dalam.


DETEKSI PERTAMA
Tanggal: 14 September 2015
Massa lubang hitam A: 36,2 kali matahari
Massa lubang hitam B: 29,1 kali matahari
Massa gabungan: 62,3 kali matahari
Energi gelombang gravitasi: 3 kali matahari
Jarak dari Bumi: 1,4 miliar tahun cahaya

DETEKSI KEDUA
Tanggal: 26 Desember 2015
Massa lubang hitam A: 14,2 kali matahari
Massa lubang hitam B: 7,5 kali matahari
Massa gabungan: 20,8 kali matahari
Energi gelombang gravitasi: 1 kali matahari
Jarak dari Bumi: 1,4 miliar tahun cahaya

DETEKSI KETIGA
Tanggal: 4 Januari 2017
Massa lubang hitam A: 31,2 kali matahari
Massa lubang hitam B: 19,4 kali matahari
Massa gabungan: 48,7 kali matahari
Energi gelombang gravitasi: 2 kali matahari
Jarak dari Bumi: 2,9 miliar tahun cahaya

Lubang hitam yang berpasangan seperti bintang cenderung memiliki putaran selaras dengan orbitnya. Tapi lubang hitam dalam kekacauan cluster bintang bisa berputar ke segala arah. Lubang hitam yang terdeteksi LIGO mengamati agak lebih menyukai skenario cluster bintang.

"Ini sugestif, tidak pasti," kata Avi Loeb, fisikawan Harvard University.

Para ilmuwan menggunakan pengukuran untuk menguji relativitas umum bahwa gelombang gravitasi berjalan pada kecepatan cahaya, tapi beberapa teori alternatif mengatakan energi yang berbeda berjalan pada kecepatan berbeda. Sekarang ilmuwan LIGO menemukan bukti lagi yang membenarkan Einstein.

Tiga tabrakan lubang hitam telah membangun data dan para ilmuwan menantikan masa depan di mana pendeteksian gelombang gravitasi menjadi rutin. Semakin banyak data gelombang gravitasi, semakin baik mereka bisa menguji teori.

Jurnal : B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific and Virgo Collaboration). GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2, Physical Review Letters, Tanggal, DOI:10.1103/PhysRevLett.118.221101

Comments

Popular

Agama Mendidik Anak-Anak Menjadi Serakah

Dating Homo sapiens Tertua di Situs Jebel Irhoud di Maroko

Planet KELT-9b Mengorbit di Kutub Bintang KELT-9

Pewarna Fluorescent Deteksi Kualitas Wiski

Bintang Bermassa Rendah Lahir Berpasangan