JAKARTA - Para ilmuwan di Amerika Serikat telah menemukan penggabungan dua lubang hitam terbesar yang diketahui menggunakan detektor gelombang gravitasi.

Temuan ilmiah dari tabrakan tersebut, yang terekam pada November 2023, dipresentasikan pada Konferensi Internasional tentang Relativitas Umum dan Gravitasi tahun ini di Glasgow, Inggris Raya.

Apa itu lubang hitam?

Lubang hitam adalah objek kosmik, atau kawasan ruang angkasa, yang terdiri atas konsentrasi materi besar yang dikemas dalam ruang yang relatif kecil.

Jumlah massa yang sangat besar yang dikemas dalam ruang yang kecil menciptakan tarikan gravitasi yang begitu kuat sehingga tidak ada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat lolos darinya.

Karena tidak ada cahaya yang dipancarkan dari lubang hitam, sehingga tidak terlihat, kita tidak tahu apa sebenarnya isi lubang hitam tersebut.

Lubang hitam diyakini terbentuk ketika bintang-bintang raksasa runtuh di akhir hidupnya. Bintang-bintang raksasa runtuh ketika kehabisan energi untuk melanjutkan reaksi fusi, yang membuat mereka tetap terang dan panas.

Kapan dan bagaimana tabrakan lubang hitam ini diamati?

Tabrakan tersebut, yang menyebabkan gelombang gravitasi, atau riak tiba-tiba dalam ruang-waktu, diamati pada tanggal 23 November 2023, tepat sebelum pukul 13:00 GMT oleh dua detektor secara bersamaan.

Detektor ini, di negara bagian Washington State dan Louisiana, dioperasikan oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dan merupakan bagian dari jaringan LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).

LIGO terdiri dari dua interferometer laser skala besar, yang berfungsi sebagai antena untuk mendeteksi gelombang gravitasi.

Gelombang gravitasi, yang terdeteksi selama 0,1 detik akibat tabrakan tersebut, diberi nama GW231123.

LIGO, yang didanai oleh Yayasan Sains Nasional AS, adalah observatorium fisika berskala besar yang mendeteksi gelombang gravitasi menggunakan interferometer laser yang sangat sensitif. Observatorium ini dirancang dan dibangun oleh para ilmuwan dan insinyur di Institut Teknologi California (Caltech) dan Institut Teknologi Massachusetts (MIT).

Karena lubang hitam benar-benar gelap – menyerap segalanya, termasuk cahaya di sekitarnya – tabrakannya tidak terlihat. Inilah sebabnya penggabungannya dideteksi dengan mengukur gelombang gravitasi yang ditimbulkannya. Sekitar 300 lubang hitam telah dideteksi melalui gelombang gravitasi.

Virgo, yang dioperasikan oleh Observatorium Gravitasi Eropa, dan KAGRA, yang dioperasikan oleh Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Olahraga, Sains, dan Teknologi-Jepang (MEXT), adalah interferometer serupa.

Apa yang terjadi ketika lubang hitam bertabrakan?

Ketika lubang hitam bertabrakan, mereka bergabung membentuk lubang hitam yang lebih besar, itulah yang terjadi dalam kasus ini.

Kedua lubang hitam yang bertabrakan masing-masing bermassa sekitar 100 dan 140 kali massa Matahari. Tabrakan tersebut menghasilkan lubang hitam yang massanya lebih dari 265 kali massa Matahari.

Ini jauh lebih besar daripada tabrakan lubang hitam terbesar terakhir, GW190521, yang massanya sekitar 140 kali massa Matahari. Tabrakan tersebut diamati pada 21 Mei 2019 dan terdeteksi 17 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Apa yang dipelajari para ilmuwan dari ini?

Penemuan ini telah menghasilkan beberapa pengungkapan tentang penggabungan lubang hitam.

"Hal ini meningkatkan keyakinan kami bahwa lubang hitam dapat mengalami serangkaian penggabungan berturut-turut, untuk menghasilkan lubang hitam yang jauh lebih masif," ujar Mark Hannam, seorang profesor di Universitas Cardiff dan anggota Kolaborasi Ilmiah LIGO.

"Kami pikir tidak mungkin lubang hitam sebesar itu terbentuk dari bintang yang sekarat, jadi penjelasan penggabungan sebelumnya saat ini dianggap sebagai penjelasan yang paling mungkin," kata Hannam.

Apakah ini akan berdampak pada Bumi?

Tidak, tabrakan lubang hitam tidak akan berdampak pada Bumi atau galaksi Bima Sakti.

Hannam mengatakan bahwa penggabungan lubang hitam yang terdeteksi berasal dari peristiwa yang terjadi antara beberapa juta tahun cahaya dan 10 miliar tahun cahaya jauhnya.

Artinya penggabungan tersebut terjadi jutaan tahun lalu, karena satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun, dan gelombang gravitasi bergerak dengan kecepatan cahaya.

Hannam menjelaskan bahwa jarak penggabungan juga dapat ditulis sekitar 3 gigaparsec.

“Satu parsec sama dengan 31 triliun km, jadi mengubah jarak tersebut menjadi kilometer menghasilkan angka-angka yang tidak memiliki nama sehari-hari!” (*)