Bisakah Kita Mengetahui di Mana Tabrakan Lubang Hitam Akan Terjadi?

Simulasi tabrakan antara bintang neutron, gambar ini saya pilih karena terlihat keren.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Flickr

Ketika lubang hitam atau bintang neutron saling bertabrakan, para ilmuwan bisa mengetahuinya dari gelombang gravitasi yang mereka hasilkan. Gelombang gravitasi juga memuat informasi tentang massa, jarak dan bagaimana mereka saling mengorbit. Tapi masih ada satu pertanyaan yang harus dipecahkan, di mana lokasi mereka?

Akan ada banyak hal yang terungkap jika lokasi mereka diketahui. Mengurai lingkungan kosmik di sekitar tabrakan dahsyat ini bisa menjelaskan kisah tentang asal usul sepasang lubang hitam dan bagaimana mereka bertabrakan. Para ilmuwan telah menemukan cara baru untuk mengungkap kisah di balik tabrakan antar raksasa kosmik ini, yaitu melalui cara mereka mengorbit satu sama lain.

“Kami memikirkan segala sesuatu yang ada di dekat mereka untuk mengarah ke eliptisitas,” kata fisikawan teoritis Lisa Randall dari Universitas Harvard kepada Gizmodo. “Tentunya melibatkan seluruh kategori fisika tentang bagaimana lingkungan kosmik memengaruhi penggabungan sepasang lubang hitam.”

Ketika sepasang lubang hitam dengan massa berkali-kali lipat Matahari berinteraksi, mereka mengirim riak-riak ke jalinan ruang dan waktu ke seluruh kosmos dalam bentuk gelombang gravitasi. Para ilmuwan mengukur gelombang ini melalui eksperimen berskala besar, seperti dua detektor LIGO yang mengumumkan penemuan gelombang gravitasi mereka pada tahun 2016 lalu. Sinyal terdeteksi sebagai gelombang yang secara cepat meningkat dalam frekuensi sebelum menghilang, seperti suara tetesan air yang jatuh dari keran.

Sinyal ini secara konsisten diyakini bersumber dari sepasang lubang hitam (atau bintang neutron) yang saling mengorbit dalam putaran spiral sampai mereka bertabrakan. Tapi jika ada lubang hitam supermasif ketiga dengan massa satu juta atau bahkan miliaran kali massa Matahari di dekat sepasang lubang hitam yang akan bertabrakan, bisa saja ia mengubah putaran orbit sekaligus terdeteksi dalam sinyal, menurut penelitian yang dilakukan Randall yang telah dipublikasikan di server pracetak arXiv. Kehadiran beberapa objek masif lainnya bisa saja memengaruhi alur tabrakan ke bentuk yang lebih elips.

Para ilmuwan masih berusaha memahami matematika di balik elliptisitas ini, meskipun tidak mudah. “Inilah efek yang paling sulit dihitung dalam komputasi,” jelas Imre Bartos, asisten profesor dari Universitas Florida kepada Gizmodo.

Jika para ilmuwan bisa membawa elliptisitas ke hitungan matematis, mungkin mereka bisa mengetahui bagaimana lubang hitam ini terbentuk atau bahkan mendeteksi objek-objek lain yang lebih eksotis, seperti materi gelap. “Ada banyak arah untuk mereka saling mendekat dan saya belum berani memperkirakan arah mana yang memberikan hasil paling menyenangkan,” pungkas Randall. “Tapi, sekarang kita telah mampu mendeteksi tabrakan antar lubang hitam dan justru menimbulkan pertanyaan yang jauh lebih menarik, apa yang bisa kita pelajari dari mereka?”

Ditulis oleh: Ryan F. Mandelbaum, gizmodo.com

Sumber: Can Scientists Figure Out Where Colliding Black Holes Come From?

#terimakasihgoogle