Para ilmuwan telah meningkatkan jumlah peristiwa kosmik ekstrem yang terdeteksi melalui gelombang gravitasi, sehingga memberikan pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai tabrakan paling dahsyat di alam semesta. Katalog terbaru, GWTC-4, yang dirilis oleh Kolaborasi LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), kini mencakup 128 deteksi yang dikonfirmasi mengenai tabrakan lubang hitam dan bintang neutron, hampir dua kali lipat dari jumlah sebelumnya yaitu 90. Ini berarti kita sekarang “mendengar” alam semesta dengan cara yang benar-benar baru.
Terobosan: Riak di Ruangwaktu
Keberadaan riak-riak ini – distorsi dalam tatanan ruang dan waktu – pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein pada tahun 1915. Butuh satu abad lagi bagi teknologi untuk bisa mengejar ketertinggalannya. Pada tahun 2015, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) melakukan deteksi langsung pertama, yang berasal dari penggabungan lubang hitam yang berjarak 1,3 miliar tahun cahaya. Sejak itu, detektor di Italia (Virgo) dan Jepang (KAGRA) ikut serta dalam perburuan, mengungkap alam semesta yang penuh dengan peristiwa bencana ini.
Mengapa hal ini penting: Gelombang gravitasi bersifat unik karena membawa informasi tentang tumbukan yang cahaya tidak dapat lakukan. Cahaya dapat dibelokkan, diblokir, atau terdistorsi. Gelombang gravitasi melewati hampir semua hal, memberi kita pandangan langsung tentang fenomena paling ekstrem di kosmos.
Yang Baru di GWTC-4
Kumpulan data terbaru ini, yang dikumpulkan dari observasi antara Mei 2023 dan Januari 2024, terkenal karena keberagamannya :
- Lubang Hitam Lebih Berat: Katalog ini mencakup biner lubang hitam terberat yang pernah diamati, masing-masing berukuran sekitar 130 kali massa Matahari kita.
- Penggabungan Tidak Merata: Beberapa tabrakan melibatkan lubang hitam dengan ukuran yang sangat berbeda, sehingga menunjukkan sejarah pembentukan yang kompleks.
- Putaran Ekstrim: Beberapa lubang hitam berputar dengan kecepatan hingga 40% kecepatan cahaya – bukti adanya tabrakan sebelumnya dan kemungkinan “rantai penggabungan” di mana lubang hitam tumbuh melalui penggabungan berulang kali.
- Merger Campuran: Dua peristiwa baru melibatkan tabrakan antara lubang hitam dan bintang neutron.
Meningkatnya sensitivitas detektor LVK memungkinkan para ilmuwan mendeteksi peristiwa hingga 10 miliar tahun cahaya. Hal ini memungkinkan dilakukannya pengujian ketat terhadap teori relativitas umum Einstein, yang terus bertahan dalam kondisi ekstrem ini.
Implikasinya terhadap Astrofisika
“Kumpulan data ini meningkatkan keyakinan kami bahwa lubang hitam yang bertabrakan pada awal sejarah alam semesta bisa saja memiliki putaran yang lebih besar dibandingkan lubang hitam yang bertabrakan di kemudian hari,” kata anggota LVK Salvatore Vitale dari MIT.
Data tersebut juga menunjukkan bahwa lubang hitam dapat tumbuh melalui beberapa penggabungan, membentuk entitas yang lebih masif seiring waktu kosmik. Pengamatan ini memberikan wawasan tentang bagaimana lubang hitam terbentuk dari bintang-bintang yang runtuh, bagaimana mereka berevolusi, dan bagaimana pengaruhnya terhadap struktur alam semesta.
“Kami memperluas ke bagian-bagian baru yang kami sebut ‘ruang parameter’ dan berbagai macam lubang hitam,” jelas anggota LVK Daniel Williams dari Universitas Glasgow. “Kami benar-benar mendorong kemajuan, dan melihat benda-benda yang lebih masif, berputar lebih cepat, dan secara astrofisika lebih menarik dan tidak biasa.”
Hasil dari katalog ini akan segera dipublikasikan di Astrophysical Journal Letters. Penyempurnaan metode pendeteksian ini menjanjikan lebih banyak pengungkapan tentang peristiwa paling kejam dan misterius di alam semesta.
