Para ilmuwan telah mengungkap bukti bahwa gelombang gravitasi, yaitu riak ruang-waktu yang diprediksi oleh Albert Einstein lebih dari satu abad yang lalu, menembus alam semesta dengan frekuensi rendah – menciptakan dengungan latar belakang kosmik.
Temuan baru ini menunjukkan bahwa ruang angkasa dibanjiri gelombang gravitasi ini, yang berosilasi selama bertahun-tahun atau lebih dan tampaknya berasal dari sepasang lubang hitam supermasif yang berputar bersama sebelum bergabung.
“Gelombang gravitasi diciptakan oleh benda-benda yang secara astronomis padat di alam semesta kita, biasanya mengorbit satu sama lain. Gelombang gravitasi sebenarnya meregangkan dan memampatkan ruang-waktu itu sendiri saat bergerak melalui alam semesta,” kata astrofisikawan Oregon State University Jeff Hazboun, anggota kolaborasi ilmiah yang melakukan penelitian dan penulis utama salah satu makalah yang menjelaskan temuan dalam penelitian tersebut. Surat Jurnal Astrofisika.
Para ilmuwan menemukan air di dalam manik-manik kaca di bulan, yang telah lama diyakini kering
Einstein pada tahun 1916 mengusulkan keberadaan gelombang gravitasi sebagai perkembangan teori relativitas umum yang inovatif, yang menggambarkan gravitasi sebagai distorsi ruang dan waktu oleh materi. Hingga terdeteksi pada tahun 2016, para ilmuwan hanya menemukan bukti tidak langsung keberadaannya, dimulai pada tahun 1970an.
Objek yang disebut pulsar – inti bintang yang meledak dan berputar dengan kecepatan blender dapur – sangat penting dalam penelitian baru ini. Enam puluh delapan pulsar digunakan untuk mengumpulkan bukti.
“Kami melihat perjalanan gelombang gravitasi sebagai perubahan waktu kedatangan pulsa dari serangkaian pulsar di galaksi kita,” kata Hazboun.
Ilustrasi yang diberikan peneliti pada Juni 2023 ini menggambarkan gelombang gravitasi yang membentang dan menekan ruang-waktu di alam semesta. Foto: Kolaborasi Aurore Simonnet/NANOGrav
Sinyal gelombang gravitasi diamati dalam data selama 15 tahun yang diperoleh oleh North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) Physics Frontiers Center (PFC), sebuah kolaborasi lebih dari 190 ilmuwan dari Amerika Serikat dan Kanada.
Para peneliti menggambarkan latar belakang gelombang gravitasi alam semesta setara dengan mendengarkan dengungan sekelompok besar orang yang berbicara di sebuah pesta, tanpa mampu membedakan suara satu pun.
Para astronom sudah lama mengandalkan studi cahaya untuk mempelajari lebih lanjut tentang kosmos, namun pendekatan tersebut memiliki keterbatasan karena tidak memberikan wawasan tentang banyak aspek alam semesta. Gelombang gravitasi memungkinkan pemeriksaan alam semesta yang lebih mendalam, seperti halnya partikel subatom hantu yang disebut neutrino.
Sebutkan 5 lapisan atmosfer bumi? Memahami sifat-sifatnya dapat berguna untuk kehidupan sehari-hari
Penemuan ini diumumkan tujuh tahun setelah para peneliti mengumumkan bahwa mereka pertama kali mendeteksi keberadaan gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh dua lubang hitam yang jauh – benda yang sangat padat dengan gravitasi yang begitu kuat sehingga cahaya pun tidak dapat lolos. Pergerakan lubang hitam dan benda masif lainnya dapat menimbulkan gelombang gravitasi.
Penelitian tersebut melibatkan apa yang disebut Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).
Foto tak bertanggal yang disediakan peneliti pada Juni 2023 ini menunjukkan Teleskop Arecibo di Puerto Rico. Teleskop ini dan beberapa teleskop lain di seluruh dunia digunakan untuk mengamati gelombang gravitasi lambat – riak samar yang dihasilkan oleh lubang hitam masif – yang terus-menerus meregangkan dan menekan sedikit segala sesuatu di alam semesta. Foto: NAIC melalui AP
“Kami memiliki bukti kuat adanya dengungan gelombang gravitasi di pita baru spektrum gelombang gravitasi. Frekuensi ini 10-12 kali lipat lebih kecil dari yang terdeteksi oleh LIGO, dan memiliki panjang gelombang sepanjang tahun cahaya,” kata Hazboun.
“Penjelasan paling sederhana mengenai gelombang gravitasi ini adalah kumpulan biner lubang hitam supermasif (lubang hitam yang mengorbit satu sama lain) di lingkungan kosmik kita. Penjelasan lainnya mencakup fisika baru yang menarik dari dekat Big Bang,” tambah Hazboun, merujuk pada peristiwa yang menandai asal mula alam semesta sekitar 13,8 miliar tahun lalu.