Astronom Deteksi 35 Tabrakan Lubang Hitam, Ada yang Sampai Menyatu

Para ilmuwan internasional yang tergabung dalam kolaborasi LIGO-Virgo-KAGRA mengumumkan bahwa mereka telah mengamati 35 peristiwa baru yang melepaskan gelombang gravitasi, getaran kecil dalam struktur ruang-waktu. Peristiwa gelombang gravitasi ini disebabkan oleh tabrakan kosmik, dengan 32 di antaranya kemungkinan melibatkan dua lubang hitam yang saling bertabrakan.

Dua peristiwa lagi kemungkinan merupakan tabrakan antara lubang hitam dengan bintang neutron. Adapun persitiwa yang terakhir membuat para ilmuwan tidak yakin dengan pasti jenis objek kompak apa yang terlibat.

Ini adalah paruh kedua dari pengamatan ketiga dari observatorium gelombang gravitasi LIGO dan Virgo yang diaktifkan. Pengamatan yang bertujuan untuk mempelajari alam semesta ini dilakukan antara November 2019 dan Maret 2020.

Rilis data hasil observasi tersebut telah diunggah di situs penyimpanan makalah ArXiv dan telah diserahkan untuk publikasi bersama dengan tiga makalah pendamping lainnya. Hasil observasi membuat jumlah total gelombang gravitasi yang pernah terdeteksi sejauh ini menjadi 90.

Sebanyak 35 peristiwa kosmik yang terdeteksi baru-baru ini mencakup keseluruhan rentang massa gelombang gravitasi yang telah terdeteksi sejauh ini. Itu berarti berarti lubang hitam dari segala bentuk dan ukuran telah diamati bertabrakan. Mulai dari bintang neutron yang hanya sedikit lebih berat dari Matahari kita (tetapi dikompresi menjadi bola seukuran kota) hingga lubang hitam yang 100 kali lebih berat dari Matahari kita.

"Baru sekarang kita mulai menghargai keragaman lubang hitam dan bintang neutron yang luar biasa. Hasil terbaru kami membuktikan bahwa mereka datang dalam berbagai ukuran dan kombinasi," ujar Christopher Berry, anggota LIGO Scientific Collaboration, seperti dilansir IFLScience.

"Kami telah memecahkan beberapa misteri lama tetapi menemukan beberapa teka-teki baru juga. Menggunakan pengamatan ini, kami semakin dekat untuk membuka misteri tentang bagaimana bintang-bintang —blok-blok bangunan alam semesta kita— berevolusi."

Di antara peristiwa-peristiwa aneh yang teramati ini, ada satu yang melibatkan lubang hitam besar yang memiliki massa sebesar 33 kali massa matahari dengan bintang neutron yang bermassa sangat rendah, yakni sekitar 1,17 kali massa matahari. Ini adalah salah satu bintang neutron massa terendah yang pernah diamati, baik menggunakan observatorium gelombang gravitasi ataupun teleskop elektromagnetik konvensional.

Satu peristiwa lainnya diyakni merupakan penggabungan antara dua lubang hitam. Dua objek yang bergabung ini tidak pasti, tapi para ilmuwan meyakini proses penggabungan itu terjadi antara lubang hitam yang bermassa 24 kali massa Matahari dan lubang hitam yang jauh lebih ringan sekitar 2,8 massa matahari.

Sementara ini para peneliti percaya bahwa lubang hitam ringan lebih cocok dengan profil massa yang lebih kecil itu. Namun begitu, kemungkinan bahwa massa tersebut adalah bintang neutron yang sangat berat tidak dapat dikecualikan. Ini mirip dengan peristiwa membingungkan sebelumnya yang direkam oleh tim ilmuwan tersebut.

"Setiap pengamatan baru membawa penemuan dan kejutan baru. Pengamatan ketiga melihat deteksi gelombang-gelombang gravitasi menjadi hal sehari-hari, tetapi saya masih berpikir setiap deteksi menarik!" ucap Hannah Middleton, seorang peneliti postdoctoral di OzGrav, University of Melbourne.

"Perjalanan pengamatan di masa depan pasti akan menemukan lebih banyak peristiwa yang tidak biasa."

Dua observatorium LIGO yang terletak di Amerika Serikat dan Virgo yang berlokasi di Italia saat ini tidak aktif dan menjalani beberapa peningkatan dalam persiapan untuk pengamatan keempat mereka. Ketiga observatorium itu akan bergabung dengan observatorium KAGRA di Jepang, dan keempatnya akan online pada akhir 2022.

"Ternyata alam semesta gelombang gravitasi sangat menarik," kata Maya Fishbach, peneliti di NASA dan anggota kolaborasi tim ilmuwan tersebut.

"Detektor kami yang ditingkatkan akan dapat menangkap sinyal yang lebih tenang, termasuk lubang hitam dan bintang neutron yang bergabung lebih jauh, dengan sinyal dari miliaran tahun yang lalu. Saya tidak sabar untuk mengetahui apa lagi yang ada di luar sana."