Para ilmuwan di Amerika Serikat telah menemukan penggabungan lubang hitam terbesar yang pernah diketahui menggunakan detektor gelombang gravitasi.
Temuan ilmiah dari tumbukan ini, yang terekam pada November 2023, dipresentasikan dalam Konferensi Internasional tentang Relativitas Umum dan Gravitasi tahun ini di Glasgow, Britania Raya.
### Apa itu Lubang Hitam?
Lubang hitam merupakan objek kosmik, atau wilayah di ruang angkasa, yang terdiri dari konsentrasi materi sangat besar yang terkemas dalam ruang yang relatif amat kecil.
Massa yang begitu besar yang terkemas dalam ruang kecil menciptakan tarikan gravitasi yang begitu kuat sehingga tidak ada sesuatu pun, bahkan cahaya, yang dapat lolos darinya.
Karena tidak ada cahaya yang dipancarkan dari lubang hitam, menjadikannya tak terlihat, kita tidak tahu pasti apa yang ada di dalamnya.
Lubang hitam diyakini terbentuk ketika bintang raksasa runtuh di akhir hidupnya. Bintang-bintang raksasa ini kolaps ketika mereka kehabisan energi untuk melanjutkan reaksi fusi yang membuat mereka tetap bersinar dan panas.
Ilustrasi bintang raksasa [Shutterstock]
### Kapan dan Bagaimana Tumbukan Lubang Hitam Ini Diamati?
Tumbukan tersebut, yang menyebabkan gelombang gravitasi atau riakan mendadak dalam ruang-waktu, diamati pada 23 November 2023, tepat sebelum pukul 13.00 GMT oleh dua detektor secara bersamaan.
Detektor-detektor ini, yang berada di negara bagian Washington dan Louisiana, AS, dioperasikan oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dan merupakan bagian dari jaringan LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
LIGO terdiri dari dua interferometer laser berskala besar, yang berperan sebagai antena untuk mendeteksi gelombang gravitasi.
Gelombang gravitasi, yang terdeteksi selama 0,1 detik sebagai hasil dari tumbukan, dinamai GW231123.
LIGO, yang didanai oleh National Science Foundation AS, adalah observatorium fisika berskala besar yang mendeteksi gelombang gravitasi menggunakan interferometer laser yang sangat sensitif. Observatorium ini dirancang dan dibangun oleh para ilmuwan dan insinyur di California Institute of Technology (Caltech) dan Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Karena lubang hitam benar-benar gelap—menyerap segalanya, termasuk cahaya di sekitarnya—tumbukannya tidak terlihat. Inilah alasan mengapa penggabungan mereka dideteksi dengan mengukur gelombang gravitasi yang mereka sebabkan. Sekitar 300 lubang hitam telah terdeteksi melalui gelombang gravitasi.
Virgo, yang dioperasikan oleh European Gravitational Observatory, dan KAGRA, yang dioperasikan oleh Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Olahraga, Sains, dan Teknologi Jepang (MEXT), adalah interferometer sejenis.
### Apa yang Terjadi Ketika Lubang Hitam Bertabrakan?
Ketika lubang hitam bertabrakan, mereka bergabung membentuk lubang hitam yang lebih besar, seperti yang terjadi dalam kasus ini.
Dua lubang hitam yang bertabrakan masing-masing memiliki massa sekitar 100 dan 140 kali massa Matahari. Tumbukan tersebut menghasilkan sebuah lubang hitam dengan massa lebih dari 265 kali massa Matahari.
Ini jauh lebih besar dari tumbukan lubang hitam terbesar sebelumnya, GW190521, yang massanya sekitar 140 kali massa Matahari. Tumbukan itu diamati pada 21 Mei 2019 dan terdeteksi dari jarak 17 miliar tahun cahaya dari Bumi.
### Apa yang Dipelajari Para Ilmuwan dari Penemuan Ini?
Penemuan ini telah mengungkap beberapa hal baru tentang penggabungan lubang hitam.
“Ini meningkatkan keyakinan kita bahwa lubang hitam dapat mengalami serangkaian penggabungan berturut-turut, untuk menghasilkan lubang hitam yang jauh lebih masif,” kata Mark Hannam, seorang profesor di Cardiff University dan anggota LIGO Scientific Collaboration, kepada Al Jazeera.
“Kami berpikir kecil kemungkinan lubang hitam sebesar itu terbentuk dari bintang yang mati, jadi penjelasan bahwa mereka berasal dari penggabungan sebelumnya saat ini dianggap sebagai penjelasan yang paling mungkin,” ujar Hannam.
### Akankah Ini Berdampak pada Bumi?
Tidak, tumbukan lubang hitam tersebut tidak akan mempengaruhi Bumi atau galaksi Bima Sakti.
Hannam menyatakan bahwa penggabungan lubang hitam yang terdeteksi berasal dari peristiwa yang terjadi antara beberapa juta tahun cahaya hingga 10 miliar tahun cahaya jauhnya.
Ini berarti penggabungan tersebut terjadi jutaan tahun yang lalu, mengingat satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun, dan gelombang gravitasi merambat pada kecepatan cahaya.
Hannam menjelaskan bahwa jarak penggabungan tersebut juga dapat ditulis sebagai sekitar 3 gigaparsec.
“Satu parsec kira-kira setara dengan 31 triliun km, jadi mengonversi jarak itu ke dalam kilometer menghasilkan angka yang tidak memiliki nama sehari-hari!”