Ilmuwan Berhasil Dengar Suara Gelombang Gravitasi, Direktur NANOGrav: Ini Pertama Kalinya

JAKARTA - Ilmuwan internasional untuk pertama kalinya menemukan bukti bentuk gelombang gravitasi berteori panjang yang menciptakan "dengung latar belakang" bergemuruh di seluruh alam semesta, mengamati riak samar yang disebabkan oleh gerakan lubang hitam yang dengan lembut meregangkan dan menekan segala sesuatu di alam semesta.

Rabu lalu, mereka melaporkan berhasil mendengar apa yang disebut gelombang gravitasi frekuensi rendah, perubahan struktur alam semesta akibat pergerakan dan tabrakan benda-benda besar di ruang angkasa.

"Ini benar-benar pertama kalinya kami memiliki bukti tentang gerakan berskala besar dari segala sesuatu di alam semesta," kata Maura McLaughlin, salah satu direktur NANOGrav, kolaborasi penelitian internasional yang menerbitkan hasilnya di 'The Astrophysical Journal Letters', seperti melansir Daily Sabah dari AP 29 Juni.

Diketahui, Einstein pernah mengatakan, ketika benda-benda yang sangat berat bergerak melintasi ruang angkasa, mereka menciptakan riak yang menyebar melalui struktur tersebut. Para ilmuwan terkadang mengibaratkan riak ini sebagai musik latar alam semesta.

Pada 2015, para ilmuwan menggunakan eksperimen yang disebut LIGO untuk mendeteksi gelombang gravitasi untuk pertama kalinya, menunjukkan Einstein benar.

Namun sejauh ini, metode tersebut hanya mampu menangkap gelombang pada frekuensi tinggi, jelas anggota NANOGrav Chiara Mingarelli, astrofisikawan di Universitas Yale.

"Kicauan" cepat itu berasal dari momen-momen tertentu ketika lubang hitam yang relatif kecil dan bintang-bintang mati saling bertabrakan, kata Mingarelli.

Dalam penelitian terbaru, para ilmuwan sedang mencari gelombang pada frekuensi yang jauh lebih rendah. Riak lambat ini bisa memakan waktu bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun untuk berputar naik turun, dan mungkin berasal dari beberapa objek terbesar di alam semesta kita.

Kebisingan latar belakang yang mereka temukan "lebih keras" dari yang diperkirakan beberapa ilmuwan, kata Mingarelli.

Ini bisa berarti ada lebih banyak, atau lebih besar, penggabungan lubang hitam yang terjadi di luar angkasa daripada yang diduga, atau menunjuk ke sumber gelombang gravitasi lain yang dapat menantang pemahaman kita tentang alam semesta.

Terpisah, Szabolcs Marka, astrofisikawan di Universitas Columbia yang tidak terlibat dalam penelitian mengatakan, galaksi di seluruh alam semesta terus bertabrakan dan bergabung bersama. Saat ini terjadi, para ilmuwan percaya lubang hitam yang sangat besar di pusat galaksi ini juga berkumpul dan terkunci dalam tarian sebelum akhirnya runtuh satu sama lain.

Lubang hitam mengirimkan gelombang gravitasi saat mereka berputar dalam pasangan ini, yang dikenal sebagai biner.

"Biner lubang hitam supermasif, perlahan dan tenang mengorbit satu sama lain, adalah tenor dan bass opera kosmik," terang Marka.

Tidak ada instrumen di Bumi yang dapat menangkap riak dari raksasa ini. Jadi "kami harus membuat detektor yang kira-kira seukuran galaksi," sebut peneliti NANOGrav Michael Lam dari SETI Institute.

Hasil yang dirilis minggu ini termasuk data 15 tahun dari NANOGrav, yang telah menggunakan teleskop di seluruh Amerika Utara untuk mencari gelombang tersebut. Tim pemburu gelombang gravitasi lain di seluruh dunia juga menerbitkan penelitian, termasuk di Eropa, India, China dan Australia.

Para ilmuwan mengarahkan teleskop ke bintang mati yang disebut pulsar, yang mengirimkan kilatan gelombang radio saat berputar di angkasa seperti mercusuar.

Semburan ini sangat teratur sehingga para ilmuwan tahu persis kapan gelombang radio seharusnya tiba di planet kita - "seperti jam yang sangat teratur yang berdetak jauh di luar angkasa," kata anggota NANOGrav Sarah Vigeland, astrofisikawan di University of Wisconsin-Milwaukee.

Tapi, saat gelombang gravitasi membengkokkan jalinan ruangwaktu, mereka benar-benar mengubah jarak antara Bumi dan pulsar ini, membuang detak yang stabil itu.

Dengan menganalisis perubahan kecil dalam laju detak di berbagai pulsar, para ilmuwan dapat mengetahui bahwa gelombang gravitasi sedang melewatinya.

Tim NANOGrav memantau 68 pulsar di langit menggunakan Teleskop Green Bank di West Virginia, teleskop Arecibo di Puerto Rico, dan Very Large Array di New Mexico. Tim lain menemukan bukti serupa dari lusinan pulsar lain, yang dipantau dengan teleskop di seluruh dunia.

Kendati demikian, Marc Kamionkowski, ahli astrofisika di Universitas Johns Hopkins yang tidak terlibat dalam penelitian ini mengatakan, metode ini belum dapat melacak dari mana tepatnya gelombang frekuensi rendah ini berasal.

Para peneliti berharap, dengan terus mempelajari jenis gelombang gravitasi ini dapat membantu mempelajari lebih banyak tentang benda-benda terbesar di alam semesta, membuka pintu baru untuk "arkeologi kosmik" yang dapat melacak sejarah lubang hitam dan penggabungan galaksi di sekitar kita, kata Marka.