Gelombang Gravitasi Baru Ditemukan oleh LIGO dan Virgo

Pada bulan Agustus lalu, para astronom kembali berhasil mendeteksi sinyal gelombang gravitasi yang berasal dari sepasang lubang hitam yang bertabrakan. Tabrakan tersebut teramati pada 14 Agustus lalu, tepatnya pukul 10:30:43 UTC, oleh detektor Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) yang terletak di Livingston, Louisiana, dan Hanford, Washington, serta detektor Virgo yang terletak di dekat Pisa, Italia. Gelombang gravitasi ini dinamakan GW170814.

Para astronom memperkirakan bahwa GW170814 dihasilkan oleh lubang hitam bermassa 31 kali massa Matahari dan 25 kali massa Matahari yang saling bertabrakan dan bergabung. Peristiwa ini terjadi pada jarak 1,8 miliar tahun cahaya dari Bumi dan menghasilkan lubang hitam baru bermassa 53 kali massa Matahari. Ini berarti sekitar 3 kali massa Matahari yang hilang dilepaskan dalam bentuk gelombang gravitasi ketika proses penggabungan terjadi.

Gambar 1.jpg
Observatorium gelombang gravitasi Virgo. Bangunan ini terdiri dari ruang utama
dan dua lengan yang panjangnya 3 kilometer ke arah barat dan utara.
Kredit: The Virgo collaboration/CCO 1.0

Perlu diketahui bahwa ini adalah pertama kalinya gelombang gravitasi dideteksi oleh tiga detektor yang berbeda. Hal ini membuat penentuan posisi gelombang gravitasi tersebut di langit menjadi lebih akurat. Sebagai gambaran, posisi GW170814 yang dihitung oleh kolaborasi antara LIGO dan Virgo 10 kali lebih akurat daripada yang hanya ditentukan oleh LIGO sendiri. Meningkatkan akurasi pengukuran adalah hal yang penting karena pada kasus tabrakan antarbenda kompak seperti lubang hitam atau bintang neutron, diperkirakan akan dihasilkan radiasi elektromagnetik yang mengiringi gelombang gravitasi. Dengan demikian, kita dapat mengobservasi lebih lanjut peristiwa tersebut dengan menggunakan teleskop optik, radio, atau bahkan sinar-X.

Bagaimana Gelombang Gravitasi Terbentuk?

Gelombang gravitasi sebenarnya telah diprediksi oleh Albert Einstein dalam teori relativitas umum miliknya pada tahun 1916. Einstein menunjukkan secara matematis bahwa objek masif yang berakselerasi seperti bintang neutron atau lubang hitam yang saling mengorbit dapat mengganggu ruang-waktu sehingga terbentuk suatu gelombang. Ini mirip seperti ketika kamu melempar batu ke dalam genangan air, lalu kamu melihat riak atau gelombang yang terbentuk pada permukaan air tersebut. Gelombang gravitasi dapat merambat dengan kecepatan cahaya dan membawa informasi penting tentang peristiwa yang menghasilkannya.

Gelombang gravitasi dapat dihasilkan oleh peristiwa katastropik seperti lubang hitam yang bertabrakan, keruntuhan inti bintang (supernova), penggabungan antarbintang neutron atau katai putih, goyangan rotasi dari bintang neutron yang tidak berbentuk bola sempurna, dan sisa gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh kelahiran alam semesta kita.

Gambar 2.jpg
Ilustrasi gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh bintang ganda neutron.
Kredit: R. Hurt/Caltech-JPL

Meskipun gelombang gravitasi telah diprediksi keberadaannya pada tahun 1916, bukti observasinya baru ditemukan pada tahun 1974. Pada masa tersebut, dua astronom yang bekerja di observatorium radio Arecibo menemukan pulsar ganda yang saling mengorbit. Melalui 8 tahun observasi, mereka menemukan bahwa periode orbit pulsar ganda tersebut berubah semakin cepat. Ini terjadi karena keduanya saling mendekat dan melepaskan gelombang gravitasi sesuai dengan teori relativitas umum.

Sejak saat itu, para astronom banyak mempelajari pulsar untuk memperoleh bukti lebih banyak hingga akhirnya menyatakan bahwa gelombang gravitasi benar adanya. Namun, konfirmasi ini merupakan sesuatu yang tidak langsung karena yang diamati adalah perubahan periode orbit pulsar tersebut, bukan emisi gelombang gravitasinya.

 

Gambar 3.jpg
Ilustrasi dua pulsar yang mengorbit satu sama lain.
Kredit: Michael Kramer, Jodrell Bank, University of Manchester

Akhirnya, pada 14 September 2015, LIGO untuk pertama kalinya berhasil mendeteksi distorsi ruang-waktu yang disebabkan oleh gelombang gravitasi. Gelombang gravitasi ini dihasilkan oleh tabrakan antara 2 lubang hitam yang jaraknya 1,3 miliar tahun cahaya dari kita. Penemuan oleh LIGO dan Virgo menjadi bukti bahwa kita telah selangkah lebih maju dalam memahami gelombang gravitasi di alam semesta. Dalam beberapa waktu ke depan diharapkan ada lebih banyak gelombang gravitasi yang dideteksi dan membawa kita ke suatu penemuan yang mungkin tak terduga sebelumnya.

Referensi:

  1. https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=243239
  2. https://www.ligo.caltech.edu/page/what-are-gw

Penulis: Irham Taufik Andika
Editor: Fenyka Ariana Jeanuarieke

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s