Untuk kedua kalinya tahun ini - dan kedua kalinya dalam sejarah - para ilmuwan mengkonfirmasi deteksi riak dalam struktur ruang-waktu yang dikenal sebagai gelombang gravitasi.
Konten terkait
- Ilmuwan Mendengar Dua Lubang Hitam Kuno Yang Lebih Bertabrakan
- Lima Hal yang Perlu Diketahui Tentang Gelombang Gravitasi
Sejak Albert Einstein meramalkan peristiwa sulit ini lebih dari seabad yang lalu dalam Teori Umum Relativitasnya, fisikawan telah mempelajari langit berharap untuk menangkap gelombang yang ia gambarkan. Dengan deteksi kedua ini, para peneliti tidak hanya mengkonfirmasi kemampuan mereka untuk mendeteksi gelombang gravitasi, tetapi juga mengilustrasikan bahwa mungkin riak ruang-waktu ini tidak jarang seperti yang pernah mereka pikirkan.
Fisikawan di Advanced Laser Interferometer Gravitational Waves Observatory (LIGO) membuat sejarah pada bulan Februari tahun ini ketika mereka mengumumkan gelombang gravitasi pertama yang dikonfirmasi. Tetapi hanya beberapa bulan sebelumnya, pada tanggal 26 Desember 2015, instrumentasi LIGO membukukan riak ruang-waktu kedua.
“Kami melakukannya lagi, ” peneliti LIGO Salvatore Vitale memberi tahu Jennifer Chu untuk MIT News . "Peristiwa pertama begitu indah sehingga kita hampir tidak bisa mempercayainya." Dengan konfirmasi riak kedua, para ilmuwan semakin berharap bahwa peristiwa ini dapat memberikan cara baru untuk mempelajari misteri kosmos.
Kicauan samar tapi khas yang menjadi ciri gelombang gravitasi dihasilkan ketika dua benda supermasif bertabrakan. Sementara struktur ruang-waktu kaku, benda-benda yang sangat berat seperti lubang hitam bisa melengkung, Geoff Brumfiel melaporkan untuk NPR . Ketika itu terjadi, jarak antara benda-benda benar-benar berubah ketika riak-riak itu lewat — mirip dengan efek menjatuhkan batu ke kolam.
"Ini akan menjadi lebih lama dan lebih pendek dan lebih lama dan lebih singkat tanpa kita melakukan apa-apa, tanpa kita merasakan apa-apa, " Gabriela González, kepala kolaborasi ilmiah LIGO kepada Brumfiel.
Untuk mendeteksi gelombang, para ilmuwan telah mengembangkan cara untuk merasakan perubahan yang sangat kecil ini. Seperti yang dilaporkan Liz Kruesi untuk Smithsonian.com pada bulan Februari:
Di dalam setiap observatorium LIGO berbentuk L, sebuah laser duduk di titik pertemuan dua tabung tegak lurus. Laser melewati instrumen yang membagi cahaya, sehingga dua sinar berjalan sekitar 2, 5 mil ke bawah setiap tabung. Cermin di ujung tabung memantulkan cahaya kembali ke sumbernya, tempat detektor menunggu.
Biasanya tidak ada lampu yang mendarat di detektor. Tetapi ketika gelombang gravitasi melintas, gelombang itu seharusnya meregangkan dan menindih ruang-waktu dalam pola yang dapat diprediksi, secara efektif mengubah panjang tabung dengan jumlah yang kecil — pada urutan seperseribu diameter proton. Kemudian, beberapa cahaya akan mendarat di detektor.
Setelah peneliti mendeteksi perubahan, mereka dapat melacak asal-usulnya kembali ke ruang angkasa untuk menentukan penyebabnya. Gelombang terbaru berasal dari tabrakan dua lubang hitam raksasa sekitar 1, 4 miliar tahun cahaya, Maddie Stone melaporkan untuk Gizmodo .
"Benda-benda itu berada sejauh mungkin tetapi karena mereka lebih ringan, itu adalah sinyal yang jauh lebih lemah, " kata peneliti dan pemimpin LIGO David Shoemaker kepada Stone. “Kami harus lebih berhati-hati untuk mencari pesawat terbang, penerangan yang menyala, suara seismik, orang-orang menjatuhkan palu — semua hal yang bisa salah.”
Sekarang setelah gangguan yang mungkin telah dihilangkan, para peneliti yakin bahwa kicauan kedua ini benar-benar gelombang gravitasi.
"Ini seperti Galileo yang mengubah teleskopnya ke langit 400 tahun yang lalu, " David Reitze, direktur eksekutif LIGO, mengatakan pada Brumfiel. "Kita sekarang melihat alam semesta dengan cara yang sepenuhnya baru, dan kita akan belajar hal-hal baru yang tidak bisa kita pelajari dengan cara lain."
