'Lubang Hitam Bergoyang' Contoh Paling Ekstrem yang Pernah Terdeteksi

By Wawan Setiawan, Minggu, 16 Oktober 2022 | 16:02 WIB
Lubang hitam di pusat galaksi spiral. Lubang hitam bergoyang, contoh paling ekstrim lubang hitam yang pernah terdeteksi. (ClaudioVentrella)

Nationalgeographic.co.id - Para peneliti di Universitas Cardiff telah mengidentifikasi gerakan memutar yang aneh di orbit dua lubang hitam yang bertabrakan. Ini merupakan sebuah fenomena eksotis yang diprediksi oleh teori gravitasi Einstein.

Studi mereka, telah diterbitkan di jurnal Nature pada 12 Oktober dengan judul “General-relativistic precession in a black-hole binary.” Studi tersebut dipimpin oleh Profesor Mark Hannam, Dr. Charlie Hoy dan Dr. Jonathan Thompson. Dalam studi dilaporkan bahwa ini adalah pertama kalinya efek ini, yang dikenal sebagai presesi, terlihat di lubang hitam. Di mana putarannya adalah 10 miliar kali lebih cepat dari pengamatan sebelumnya.

Sistem lubang hitam biner ditemukan melalui gelombang gravitasi pada awal 2020 di detektor LIGO dan Virgo Lanjutan. Salah satu lubang hitam, 40 kali lebih besar dari Matahari kita, kemungkinan merupakan lubang hitam berputar tercepat yang ditemukan melalui gelombang gravitasi. Dan tidak seperti semua pengamatan sebelumnya, lubang hitam yang berputar cepat mendistorsi ruang dan waktu sedemikian rupa sehingga seluruh orbit biner bergoyang-goyang.

Bentuk presesi ini khusus untuk teori relativitas umum Einstein. Hasil ini mengonfirmasi keberadaannya dalam peristiwa fisik paling ekstrem yang dapat kita amati, tabrakan dua lubang hitam.

"Kami selalu berpikir bahwa lubang hitam biner dapat melakukan ini," kata Profesor Mark Hannam dari Institut Eksplorasi Gravitasi Universitas Cardiff. "Kami telah berharap dapat menemukan contoh sejak deteksi gelombang gravitasi pertama. Kami harus menunggu selama lima tahun dan lebih dari 80 deteksi terpisah, tetapi akhirnya kami memilikinya!"

Contoh presesi yang lebih sederhana adalah goyangan bagian atas yang berputar, yang mungkin bergoyang—atau berpresisi—setiap beberapa detik sekali. Sebaliknya, presesi dalam relativitas umum biasanya merupakan efek yang sangat lemah sehingga tidak terlihat. Dalam contoh tercepat yang sebelumnya diukur dari mengorbit bintang neutron yang disebut pulsar biner, butuh waktu lebih dari 75 tahun mengorbit untuk presesi. Biner lubang hitam dalam penelitian ini, bahasa sehari-hari dikenal sebagai GW200129 (dinamai berdasarkan tanggal pengamatannya, 29 Januari 2020), berpresesi beberapa kali setiap detik—efeknya 10 miliar kali lebih kuat dari yang diukur sebelumnya.

Para peneliti telah mengidentifikasi gerakan memutar yang aneh di orbit dua lubang hitam yang bertabrakan, sebuah fenomena eksotis yang diprediksi oleh teori gravitasi Einstein. (Pixabay/CC0 Domain Publik)

"Ini adalah efek yang sangat rumit untuk diidentifikasi. Gelombang gravitasi sangat lemah dan untuk mendeteksinya memerlukan alat pengukuran paling sensitif dalam sejarah,” kata Dr. Jonathan Thompson, juga dari Universitas Cardiff. “Presesi adalah efek yang lebih lemah yang terkubur di dalam sinyal yang sudah lemah. Jadi kami harus melakukan analisis yang cermat untuk mengungkapnya."

 Baca Juga: Ekspansi Alam Semesta Berdampak Langsung pada Pertumbuhan Lubang Hitam

 Baca Juga: Cara Terbaru Mengukur Lubang Hitam: Cari Pasangan yang Melebur

 Baca Juga: Kenapa Lubang Hitam Tidak Menelan Semua Objek di Alam Semesta?

Gelombang gravitasi diprediksi oleh Einstein pada tahun 1916. Gelombang tersebut pertama kali terdeteksi langsung dari penggabungan dua lubang hitam oleh instrumen LIGO Lanjutan pada tahun 2015, sebuah terobosan penemuan yang menghasilkan Hadiah Nobel 2017.