• LATEST
    • A PHP Error was encountered

      Severity: Notice

      Message: Undefined variable: latest

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48

      A PHP Error was encountered

      Severity: Warning

      Message: Invalid argument supplied for foreach()

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48


Nada Dering Lubang-Hitam Alam Semesta Terlacak

Associate professor Will Farr pada Stony Brook University, New York dan tim ahli astronomi gelombang gravitasi pada Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute di Amerika Serikat (AS) berhasil melacak dan mendengar deringan (ringing) mirip telepon dari satu lubang-hitam (black hole) di alam semesta. Riset dan kajian-ulang nada lubang hitam itu melibatkan astrofisikawan teori Will Farr, Maximiliano Isi asal Massachusetts Institute of Technology dan astro-fisikawan Matt Giesler, Mark Scheel dan Saul Teukolsky asal  California Institute of Technology di Amerika Serikat (AS).

Will Farr dan koleganya mengkaji-ulang dan mengukur pancaran nada-nada (tones) gelombang gavitasi dari satu merger lubang-hitam yang telah terlacak oleh para ahli (tim LIGO dan Virgo) asal AS dan Eropa tahun 2016. Hasil riset dan kajian ini mengkonfirmasi properti-properti lubang hitam yang pernah diperkirakan oleh teori relativitas Albert Einstein tahun 1915. Penemuan itu dirilis oleh jurnal Physical Review Letters edisi 12 September 2019.

“Previously it was believed these tones were too faint to be detected, yet now we are able to. Just like the measurement of atomic spectra in the late 1800s opened the era of stellar astrophysics and classifying and understanding stars, this is the opening of the era of black hole spectra and understanding black holes and the general relativity that sits behind them,” papar Will Farr, co-author studi ilmiah ini. (Simons Foundation, 12/9/2019).

Merger dua lubang-hitam menghasilkan lubang-hitam super-besar dengan alunan getaran atau gelombang dari satu sisi ke sisi lainnya mirip satu deringan atau bunyi telepon. Gemanya memancarkan gelombang gravitasi dengan karakteristik nada yang sirna saat lubang-hitam tenang. Menurut teori no-hair theorem dari Albert Einstein tahun 1915, nada-nada ini -- dan semua properti eksternal lain lubang hitam--bergantung pada massa dan rotasi lubang hitam.

Menurut tim ahli Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) di  Hanford, Washington, dan Livingston, Louisiana di Amerika Serikat dan tim ahli Virgo pada 14 September tahun 2016, nada-nada lubang hitam itu sangat lemah untuk dilacak. Gelombang gravitasi itu berjarak sekitar 1,3 miliar tahun cahaya berasal dari merger dua lubang hitam. Penemuan tahun 2016 itu menambah pengetahuan tentang kosmos (Adrian Cho / Science, 13/9/2019; Jonathan O’Callaghan / Scientific American, 12/9/2019).

Tim ahli LIGO dan Virgo merilis hasil risetnya sejak tahun 2015 tentang rekaman suara atau bunyi dua lubang-hitam yang bertabrakan dan berjarak sekitar 1 (satu) miliar tahun cahaya (GW150914). Hasil riset itu membuktikan prediksi teori relativitas umum dari Albert Einstein tahun 1915. Tim LIGO berasal dari para ahli seluruh dunia dan ilmuwan asal Eropa (Virgo Collaboration) yang merilis hasil riset dan kajian lebih dari 1.000 penulis-ahli pada jurnal Physical Review Letters edisi Kamis (11/9/2016).

Tim astrofisikawan teori Will Farr dkk menggunakan data gelombang-gelombang gravitasi yang berasal dari hasil merger dua lubang-hitam, yang terlacak oleh alat kembar LIGO pada tahun 2016. Will Farr dkk memadukan simulasi-simulasi merger-merger lubang-hitam dengan mengkaji-ulang gelombang-gelombang gravitasi lubang hitam, yang pertama kali pernah terlacak oleh tim LIGO dan Virgo Collaboration tahun 2016. Hasilnya, identifikasi pancaran dua nada independen dari merger dua lubang-hitam. Tingkat dan sirnanya nada-nada ini mengkonfirmasi teori umum relativitas (no-hair theorem) dari Albert Einstein tahun 1915.

“We all expect general relativity to be correct, but this is the first time we have confirmed it in this way. This is the first experimental measurement that succeeds in directly testing the no-hair theorem. It doesn’t mean black holes couldn’t have hair. It means the picture of black holes with no hair lives for one more day,” ungkap Maximiliano Isi, NASA Einstein Fellow pada Kavli Institute for Astrophysics and Space Research di MIT (Amerika Serikat). (Allison Matyus, 12/9/2019).

Riset tim Will Farr dkk dan eksperimen tim LIGO dan Virgo menguji atau mengkonfirmasi, apakah lubang-lubang hitam memilik ‘hair’ seperti diuraikan oleh metafora Albert Einstein tentang massa, putaran, dan muatan listrik.  Albert Einstein merilis teori tahun 1915, yang menguraikan hukum-hukum ruang dan waktu (space-time) yang pernah dirilis oleh Sir Isaac Newton sekitar 200 tahun sebelumnya. Menurut Albert Einstein, materi (matter) dan energi (energy) mengubah geometri alam semesta melalui gravitasi. (Dennis Overbye, 11/9/2016).

Menurut teori relativitas Albert Einstein tentang gravitasi, lubang hitam adalah medan gravitasi ultraintense yang tersisa ketika sebuah bintang cukup besar kolaps karena beratnya hingga menjadi suatu titik sangat kecil (infinitesimal point). Dalam jarak tertentu dari titik tersebut, tidak ada yang lolos, bahkan cahaya, sehingga lubang hitam membentuk suatu ‘inky sphere’ (lubang-hitam). ‘Inky sphere’ itu memiliki massa yang pasti dan sangat besar serta dapat berputar seperti gasing — biasanya dengan kecepatan-cahaya  sangat kecil. Jika tidak, lubang hitam bakal tidak memiliki fitur. (Adrian Cho / Science, 13/9/2019).

Ketika dua lubang-hitam bertabrakan dan merger, lubang-hitam baru yang terbentuk, memancarkan ‘deringan’ (ring) mirip satu nada telepon dan riak gelombang gravitasi melalui ruang-waktu (space-time). Nada dan peluruhan gelombang gravitasi ini menyingkap massa dan putaran obyeknya (lubang-hitam). Jadi, hasil riset dan kajian-ulang Will Farr dkk dan tim LIGO-Virgo membuktikan bahwa teori Albert Einstein benar. (Michael Irving, 13/9/2019).

Akhir-akhir ini, para ilmuwan berupaya mempelajari dan mengetahui misteri atau teka-teki lubang-lubang hitam yang membentuk alam semesta kita. April 2019, sejumlah astronom merilis laporan tentang imej pertama satu lubang-hitam pada Messies 87, satu galaksi sejauh 55 juta tahun cahaya. Dekat ke tata-surya kita adalah lubang-hitam ‘Sagitarius A*’ (bintang-A atau ‘star-A’) yang menjadi pusat dari tata-surya planet Bumi.

Misteri lubang-hitam, menurut No-Hair Theorem dari Albert Einstein, dapat disingkap melalui tiga propertinya yakni massa, putaran (spin), dan muatan listrik (electric charge). Sedangkan ‘hair’ ialah karakteristik lubang-hitam itu sendiri. (Michael Irving, 13/9/2019).

Lubang-hitam ‘bintang-A’ memancarkan energi cahaya dan cepat bersinar 75 kali lebih terang dari biasanya selama periode singkat. Begitu hasil pantauan Mei 2019 dari para ahli astronimi di University of California Los Angeles, Amerika Serikat, melalui  W.M. Keck Observatory di Hawaii, Amerika Serikat. (Georgina Torbet, 18/8/2019). 

Oleh: Servas Pandur