Tanda dari teori ilmiah yang benar-benar hebat adalah dari hasil yang diprediksinya ketika Anda menjalankan eksperimen atau melakukan pengamatan. Dan salah satu teori terbesar yang pernah diajukan adalah konsep Relativitas, yang dijelaskan oleh Albert Einstein pada awal abad ke-20.
Selain membantu kita memahami bahwa cahaya adalah batas kecepatan tertinggi dari Alam Semesta, Einstein menggambarkan gravitasi itu sendiri sebagai belokan ruangwaktu.
Dia melakukan lebih dari sekedar memberikan banyak penjelasan baru yang rumit untuk Semesta, dia mengusulkan serangkaian tes yang dapat dilakukan untuk mengetahui apakah teorinya benar.
Satu tes, misalnya, sepenuhnya menjelaskan mengapa orbit Merkurius tidak sesuai dengan prediksi yang dibuat oleh Newton. Prediksi lain dapat diuji dengan instrumen ilmiah saat itu, seperti mengukur pelebaran waktu dengan jam yang bergerak cepat.
Karena gravitasi sebenarnya adalah distorsi ruangwaktu, Einstein meramalkan bahwa benda besar yang bergerak melalui ruangwaktu akan menghasilkan riak, seperti gelombang yang bergerak di lautan.
Hanya dengan berjalan-jalan, Anda meninggalkan gelombang gravitasi yang menekan dan memperluas ruang di sekitar Anda. Namun, gelombang ini sangat kecil. Hanya peristiwa paling energik di seluruh Semesta yang dapat menghasilkan gelombang yang dapat kita deteksi.
Butuh lebih dari 100 tahun untuk akhirnya terbukti benar, deteksi langsung gelombang gravitasi. Pada bulan Februari 2016, fisikawan dengan Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, atau LIGO mengumumkan tabrakan dua lubang hitam besar lebih dari satu miliar tahun cahaya jauhnya.
Ukuran lubang hitam bisa bertabrakan. Lubang hitam massa bintang tua yang polos atau lubang hitam supermasif. Proses yang sama, hanya pada skala yang sama sekali berbeda.
Mari kita mulai dengan lubang hitam masal bintang. Ini, tentu saja, terbentuk ketika bintang dengan massa Matahari kita berkali-kali mati dalam supernova. Sama seperti bintang biasa, bintang masif ini dapat berada dalam sistem biner.
Bayangkan sebuah nebula bintang tempat sepasang bintang biner terbentuk. Tetapi tidak seperti Matahari, masing-masing dari mereka adalah monster dengan massa Matahari berkali-kali, mengeluarkan energi ribuan kali lebih banyak. Kedua bintang akan saling mengorbit hanya untuk beberapa juta tahun, dan kemudian satu akan meledak sebagai supernova. Sekarang Anda akan memiliki bintang besar yang mengorbit lubang hitam. Dan kemudian bintang kedua meledak, dan sekarang Anda memiliki dua lubang hitam yang saling mengorbit.
Ketika lubang hitam saling berhadapan, mereka memancarkan gelombang gravitasi yang menyebabkan orbitnya membusuk. Sebenarnya ini agak melemahkan pikiran. Lubang hitam mengubah momentum mereka menjadi gelombang gravitasi.
Saat momentum sudut mereka berkurang, mereka berputar ke dalam sampai mereka benar-benar bertabrakan. Apa yang seharusnya menjadi salah satu ledakan paling energetik di Alam Semesta yang diketahui benar-benar gelap dan sunyi, karena tidak ada yang bisa lepas dari lubang hitam. Tidak ada radiasi, tidak ada cahaya, tidak ada partikel, tidak ada jeritan, tidak ada. Dan jika Anda tumbuk dua lubang hitam bersama, Anda hanya mendapatkan lubang hitam yang lebih besar.
Gelombang gravitasi beriak keluar dari tabrakan penting ini seperti gelombang di lautan, dan dapat dideteksi di lebih dari satu miliar tahun cahaya.
Inilah yang terjadi awal tahun ini dengan pengumuman dari LIGO. Instrumen sensitif ini mendeteksi gelombang gravitasi yang dihasilkan ketika dua lubang hitam dengan 30 massa matahari bertabrakan sekitar 1,3 miliar tahun cahaya.
Ini juga bukan peristiwa satu kali, mereka mendeteksi tabrakan lain dengan dua lubang hitam massa bintang lainnya.
Lubang hitam masal bintang biasa bukan satu-satunya yang bisa bertabrakan. Lubang hitam supermasif juga bisa bertabrakan.
Dari apa yang bisa kami katakan, ada lubang hitam supermasif di jantung hampir setiap galaksi di Semesta. Yang ada di Bima Sakti lebih dari 4,1 juta kali massa Matahari, dan yang ada di jantung Andromeda diperkirakan 110 hingga 230 juta kali massa Matahari.
Dalam beberapa miliar tahun, Bimasakti dan Andromeda akan bertabrakan, dan memulai proses penggabungan bersama. Kecuali jika lubang hitam Bimasakti ditendang ke luar angkasa, kedua lubang hitam itu akan berakhir saling mengorbit.
Hanya dengan lubang hitam massa bintang, mereka akan memancarkan momentum sudut dalam bentuk gelombang gravitasi, dan berputar semakin dekat. Beberapa titik, di masa depan yang jauh, dua lubang hitam akan bergabung menjadi lubang hitam yang lebih supermasif.
Bima Sakti dan Andromeda akan bergabung menjadi Milkdromeda, dan selama miliaran tahun ke depan, akan terus mengumpulkan galaksi baru, mengekstrak lubang hitam mereka dan menumbuknya ke dalam kolektif.
Lubang hitam benar-benar bisa bertabrakan. Einstein meramalkan gelombang gravitasi yang akan dihasilkannya, dan sekarang LIGO telah mengamatinya untuk pertama kalinya. Ketika alat yang lebih baik dikembangkan, kita harus belajar lebih banyak tentang peristiwa ekstrem ini.
Podcast (audio): Unduh (Durasi: 6:11 - 2.2MB)
Berlangganan: Apple Podcast | Android | RSS
Podcast (video): Unduh (Durasi: 6:13 - 80,7MB)
Berlangganan: Apple Podcast | Android | RSS
