Artis membawakan penggabungan bintang neutron biner.
(Gambar: © National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet)
HONOLULU - Untuk kedua kalinya, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) telah melihat dua sisa-sisa bintang ultradense yang dikenal sebagai bintang-bintang neutron yang saling bertabrakan dengan keras. Itu Gelombang gravitasi Peristiwa tampaknya telah dihasilkan oleh entitas besar terutama yang menantang model astronom bintang neutron.
LIGO membuat sejarah dua setengah tahun yang lalu, ketika observatorium mendeteksi pasangan bintang neutron pertamanya - benda seukuran kota tertinggal ketika bintang raksasa mati - berputar-putar di sekitar satu sama lain dan kemudian bergabung. Ketika benda-benda yang sangat berat berputar dan menghancurkan dengan cara ini, mereka menciptakan riak-riak dalam jalinan ruang-waktu, dan LIGO secara khusus dibangun untuk mengambilnya.
Acara baru diamati pada 25 April 2019, selama menjalankan pengamatan ketiga LIGO, yang sedang berlangsung. Tim LIGO menentukan bahwa total massa bintang neutron pasangan itu 3,4 kali lipat dari matahari Bumi.
Teleskop belum pernah melihat pasangan bintang neutron dengan massa gabungan lebih dari 2,9 kali lipat dari matahari.
"Ini jelas lebih berat daripada pasangan bintang neutron lain yang pernah diamati," Katerina Chatziioannou, seorang astronom di Institut Flatiron di New York City, mengatakan dalam konferensi pers Senin (6 Januari) di sini pada pertemuan ke-235 Astronomi Amerika Masyarakat di Honolulu.
Para peneliti tidak dapat mengesampingkan bahwa entitas penggabungan sebenarnya ringan lubang hitam atau lubang hitam dipasangkan dengan bintang neutron, tambahnya. Tapi lubang hitam bertubuh kecil seperti itu belum pernah diamati sebelumnya.
Mengapa teleskop sebelumnya gagal mendeteksi pasangan bintang neutron sebesar ini masih menjadi misteri, kata Chatziioannou. Tetapi sekarang para astronom mengetahui bahwa binatang seperti itu ada, tergantung pada ahli teori untuk menjelaskan mengapa benda-benda ini tampaknya hanya muncul dalam detektor gelombang gravitasi, katanya. SEBUAH kertas dengan temuan timnya diatur untuk muncul di The Astrophysical Journal Letters.
Setiap kali LIGO merasakan deteksi potensial, observatorium mengirimkan peringatan kepada komunitas astronomi yang lebih luas, dan para peneliti tersebut segera melatih teleskop yang tersedia di tempat di langit yang diidentifikasi fasilitas dengan harapan menangkap kilatan elektromagnetik. Setelah identifikasi LIGO pertama tentang penggabungan bintang neutron, ledakan sinar gamma mengatakan kepada para ilmuwan bahwa merger tersebut terjadi di galaksi tua sekitar 130 juta tahun cahaya dari Bumi. Ini membuka era astronomi multimessenger, di mana para peneliti memiliki akses ke banyak sumber informasi tentang kejadian langit.
Tetapi peristiwa yang baru terdeteksi ini tampaknya terjadi tanpa ledakan yang menyertainya. Sejauh ini, tidak ada tim lain yang menemukan kilatan cahaya yang meledak bersamaan dengan penggabungan bintang neutron.
Salah satu alasannya adalah karena, dari tiga detektor gelombang gravitasi operasional dunia, hanya satu - fasilitas LIGO di Livingston, Louisiana - yang dapat melihat peristiwa tersebut. Observatorium LIGO Hanford, Washington, untuk sementara waktu offline, sementara detektor Virgo Eropa, yang terletak di dekat Pisa, Italia, tidak cukup sensitif untuk menangkap gelombang gravitasi yang samar, kata para peneliti.
Jaringan LIGO-Virgo biasanya menggunakan tiga detektor sebagai pemeriksaan satu sama lain untuk memastikan suatu peristiwa adalah nyata dan untuk melakukan triangulasi dan menentukan peristiwa di langit. Jadi, dengan hanya satu fasilitas, yang terbaik yang dapat ditentukan oleh para ilmuwan adalah bahwa merger terjadi lebih dari 500 juta tahun cahaya dari Bumi di wilayah yang luasnya mencakup seperlima langit.
Namun demikian, ketiga fasilitas telah bekerja cukup lama sekarang sehingga para peneliti dapat secara akurat membedakan antara sinyal palsu dan yang asli, bahkan dengan hanya satu detektor. Tim memahami sumber-sumber kebisingan dengan cukup baik sehingga "yakin bahwa ini adalah sinyal nyata asal astrofisika," kata Chatziioannou.
Ketika bintang-bintang neutron bergabung, mereka runtuh ke dalam lubang hitam, dan karenanya Chatziioannou menyarankan bahwa lubang hitam raksasa itu dibuat begitu cepat sehingga menyedot setiap kilatan cahaya yang keluar, berpotensi menjelaskan kurangnya komponen yang terlihat. Kemungkinan lain adalah bahwa semburan energi hanya berorientasi menjauh dari Bumi ketika melesat keluar dari sistem, katanya.
Para astronom akan terus mempelajari peristiwa tersebut, serta kejadian gelombang gravitasi berikutnya. Dalam beberapa minggu, detektor baru diharapkan akan online di Jepang, membantu para ilmuwan mendeteksi dan menunjukkan lebih banyak gelombang gravitasi.
- Deteksi Gelombang Gravitasi Epik: Bagaimana Para Ilmuwan Melakukannya
- 'Era Baru' Astrofisika: Mengapa Gelombang Gravitasi Begitu Penting
- Sejarah & Struktur Alam Semesta (Infografis)
