Pertama Kalinya, Astronom Deteksi Cahaya dari Fenomena Tabrakan Lubang Hitam

KOMPAS.com - Lubang hitam masih selalu menjadi misteri para ilmuwan dan astronom, bahkan perilakunya selalu menarik untuk diteliti.

Untuk pertama kalinya, seperti melansir Science Alert, Jumat (26/6/2020), para astronom melihat kilatan cahaya dari tabrakan dua lubang hitam.

Benda-benda langit saling bertemu dan bergabung sejauh 7,5 miliar tahun cahaya, dalam pusaran materi panas yang berputar di sekitar lubang hitam supermasif.

Pusaran ini disebut accretion disk dan mengorbit pada cakrawala lubang hitam, pada titik di mana gravitasi sangat kuat, sehingga cahaya pun tidak bisa lepas dari pusaran tersebut.

Itu sebabnya para ilmuwan mengungkap belum pernah melihat peristiwa dua lubang hitam saling bertabrakan.

Tanpa adanya cahaya, para ilmuwan hanya dapat mengidentifikasi penggabungan tersebut dengan mendeteksi gelombang gravitasi keduanya.

Fenomena tabrakan lubang hitam ini, pertama kali diramalkan Albert Einstein. Akan tetapi, Einstein tidak berpikir gelombang gravitasi akan dapat terdeteksi.

Selama 100 tahun ini, tampaknya ramalan Einstein benar. Namun, pada 2015, sepasang mesin di Washington dan Louisiana mendeteksi gelombang gravitasi pertama mereka. Sinyal itu dipancarkan dari penggabungan dua lubang hitam sekitar 1,3 miliar tahun cahaya.

Penemuan ini membuka bidang astronomi baru, bahkan temuan tersebut mendapatkan penghargaan Nobel di bidang fisika dalam proyek yang dinamai Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

Para ilmuwan saat ini, untuk pertama kalinya mencocokkan tabrakan lubang hitam yang terdeteksi oleh LIGO dengan kilatan cahaya yang dipancarkan.

Sesuatu yang sebelumnya tampak mustahil, karena lubang hitam pada dasarnya tidak memancarkan cahaya apapun.

Peneliti berpikir saat dua lubang hitam bergabung, maka kekuatan tabrakan mengirim lubang hitam yang baru terbentuk meluncur melalui gas accretion disk di sekitar lubang hitam yang lebih besar.

"Ini adalah reaksi gas terhadap lpeluru yang melaju cepat, yang menciptakan suar (kilatan) terang, terlihat di teleskop," ungkap Barry McKernan, astronom dari California Institute of Technology, tim peneliti yang menangkap cahaya tersebut.

Penemuan dan penelitian ini telah dipublikasikan dalam jurnal Physical Review Letters pada Kamis (25/6/2020) lalu.

Diharapkan fenomena ini terdeteksi lagi

Mansi Kasliwal, asisten profesor astronomi di Caltech menambahkan alasan mencari tahu suar seperti sangat penting dan sangat membantu para astrofisika dan kosmologi.

"Jika kita bisa mendeteksi lagi cahaya dari penggabungan lubang hitam, maka kita bisa belajar lebih banyak tentang asal-usul lubang hitam," jelas dia.

Tidak hanya LIGO yang mendeteksi gelombang gravitasi dari tabrakan lubang hitam ini. Virgo, alat sejenis yang dimiliki Italia juga merasakan gangguan dalam ruang dan waktu pada Mei 2019 lalu.

Hanya beberapa hari setelah itu, teleskop di Palomar Observatory dekat San Diego mengamati kilatan cahaya terang yang berasal dari tempat yang sama di kosmos. Lebih dari sebulan, cahaya itu perlahan memudar. Garis waktu dan lokasi sejalan dengan pengamatan yang dilakukan LIGO.

"Lubang hitam supermasif ini berkobar selama bertahun-tahun sebelum ledakan yang mendadak ini," kata Matthew Graham, seorang profesor astronomi di Caltech dan penulis utama studi tersebut.

Para ilmuwan berharap di masa yang akan datang akan ada lebih banyak penemuan seperti ini. Setelah sebuah observatorium gelombang gravitasi baru bernama Kamioka Gravitational-wave Detector (KAGRA) hadir secara online.

Melalui KAGRA ini, para ilmuwan LIGO dan Virgo berharap dapat mempersempit lokasi tabrakan besar dengan akurasi yang tiga kali lebih banyak. Sebab, menurut mereka, itu akan makin memudahkan teleskop mengonfirmasi tabrakan lubang hitam yang bertanggung jawab atas gelombang gravitasi.

Hingga saat ini, jaringan global telah dapat mendeteksi 100 tabrakan per tahun, kata Vicky Kalogera, seorang astrofisika di Northwestern University dan LIGO kepada Business Insider.

Ketika jaringan gelombang-gravitasi global yang berkembang mendeteksi semakin banyak tabrakan dengan peningkatan presisi, para ilmuwan akan dapat mempelajari lebih lanjut tentang sifat dari peristiwa penggabungan besar-besaran suatu lubang hitam.