Melacak gelombang gravitasi—riak tak kasatmata dalam ruang-waktu dari peristiwa astronomis yang intens—mendorong batas kemampuan para astronom untuk mengurangi noise yang tidak diinginkan. Para ilmuwan semakin mahir dalam melakukan hal tersebut, tetapi riset terbaru memperingatkan bahwa sesuatu yang cukup tak terduga mungkin menghalangi: perubahan waktu musim panas (*daylight savings time*).
Dalam sebuah pracetak berjudul “Bisakah LIGO Mendeteksi Waktu Musim Panas?”, Reed Essick, mantan anggota LIGO yang kini menjadi fisikawan di University of Toronto, memberikan jawaban sederhana untuk judul makalahnya: “Ya, bisa.” Makalah ini, yang belum ditinjau sejawat, baru-baru ini diunggah ke arXiv.
Keterkaitan ini mungkin terlihat aneh. Memang benar astronomi observasional harus berhadapan dengan noise dari polusi cahaya, satelit, dan sinyal komunikasi. Namun, ini adalah sumber noise yang nyata dan dapat diatasi oleh ilmuwan, sementara waktu musim panas sebagai masalah potensial terkesan jauh lebih kabur dan abstrak.
Perlu ditekankan, sebagaimana ditunjukan dalam makalah, waktu musim panas tidak memengaruhi sinyal aktual dari penggabungan lubang hitam miliaran tahun cahaya jauhnya—yang, sepengetahuan kita, tidak beroperasi berdasarkan waktu musim panas. “Deteksi” di sini mengacu pada perubahan “yang signifikan” dalam aktivitas manusia yang terkait dengan para peneliti yang terlibat dalam pekerjaan semacam ini, di samping faktor-faktor terkait pekerjaan dan proses lain yang terikat pada pergeseran waktu yang mendadak ini.
Keberadaan individu—baik melalui alur kerja operasional maupun bahkan aktivitas fisik mereka di observatorium—memiliki dampak yang terukur pada data yang dikumpulkan oleh LIGO dan lembaga sejenisnya, seperti Virgo di Italia dan KAGRA di Jepang, demikian argumen makalah baru tersebut.
Kita membuat riak di angkasa
Untuk memahami mengapa hal ini bisa terjadi, pertimbangkan lagi definisi gelombang gravitasi: riak dalam ruang-waktu. Interpretasi yang sangat luas dari definisi ini menyiratkan bahwa objek apa pun dalam ruang-waktu yang dipengaruhi oleh gravitasi dapat menyebabkan riak, seperti seorang peneliti membuka pintu atau gemuruh mobil yang melintasi parkiran LIGO.
Tentu saja, riak-riak ini sangat kecil dan tidak signifikan sehingga LIGO tidak mencatatnya sebagai gelombang gravitasi. Namun paparan terus-menerus terhadap berbagai getaran seismik dan manusia memang memiliki efek tertentu pada detektor—yang sekali lagi, telah coba dipertimbangkan oleh para insinyur dan fisikawan.
Akan tetapi, yang luput dari pertimbangan mereka adalah pergeseran tidak teratur dalam aktivitas harian seiring para peneliti menyesuaikan diri dengan perubahan waktu musim panas. Penyesuaian waktu dua kali setahun itu menggeser pola sensitivitas yang diharapkan LIGO sekitar 75 menit, catat makalah tersebut. Akhir pekan, dan bahkan waktu dalam sehari, juga memengaruhi integritas data yang terkumpul, tetapi faktor-faktor ini telah dibahas komunitas di masa lalu.
“Interferometer [gelombang gravitasi] tidak memiliki sensitivitas yang seragam terhadap sinyal yang datang dari arah dan orientasi relatif yang berbeda,” tulis Essick dalam makalahnya. Ketidakkonsistenan ini, bersamaan dengan perubahan rotasi Bumi dan faktor noise yang diketahui, dapat “dengan mudah menciptakan seleksi yang tidak sepele” dan “bias sistematis” dalam astronomi gelombang gravitasi, tambahnya.
Tidak ada jalan keluar yang jelas
Solusi untuk masalah ini tidak akan mudah didapat. Terlebih, riset baru ini menyiratkan “seleksi tersembunyi lainnya mungkin hadir dalam observasi gelombang gravitasi,” ujar Essick.
Meski demikian, analisis ini lebih merupakan pengingat bahwa data kita bisa saja memiliki bias dengan cara-cara yang tak terduga, tambahnya. Astronomi gelombang gravitasi adalah bidang yang berkembang, dan seiring kita mengumpulkan lebih banyak data, pengaruh efek-efek halus ini akan semakin besar.
Astronomi multi-messenger—menggunakan berbagai teknik untuk memverifikasi fenomena yang sama—dapat membantu mengonfirmasi hasil. Observatorium berbasis angkasa tanpa kehadiran manusia dapat menghilangkan masalah ini sama sekali. Pelajarannya adalah untuk senantiasa “mempertahankan sikap skeptis yang sehat,” tulis Essick.
Dan sesungguhnya, itu adalah sikap yang bijaksana untuk dimiliki dalam segala upaya keilmuan pada umumnya.