Tanda-tanda kosmik mengguncang Bumi setelah 7 miliar tahun

Jakarta –

Interpretasi saat-saat terakhir sebelum penggabungan dua lubang hitam (Kolaborasi LIGO-VIRGO)

Bayangkan energi yang setara dengan melepaskan delapan matahari dalam sekejap mata.

Ini adalah “gelombang kejut” gravitasi yang disebarkan oleh kombinasi terbesar yang pernah diamati antara dua lubang hitam di luar angkasa.

Butuh waktu sekitar tujuh miliar tahun agar sinyal yang dihasilkan oleh peristiwa ini mencapai Bumi, dan efeknya masih cukup kuat untuk menggetarkan detektor laser di Amerika Serikat dan Italia pada Mei tahun lalu.

Para peneliti mengatakan bahwa lubang hitam yang bertabrakan menghasilkan porsi energi 142 kali massa matahari.

Peristiwa ini penting bagi sains, yang telah lama mendeteksi jejak lubang hitam yang sedikit lebih kecil atau bahkan sangat besar.

Pengamatan baru juga menghasilkan kelas baru yang disebut lubang hitam berukuran sedang dalam rentang 100 hingga 1000 matahari (atau matahari).

Analisis ini adalah temuan terbaru dari kolaborasi internasional LIGO-VIRGO, yang mengoperasikan tiga sistem deteksi gelombang gravitasi yang sangat sensitif di Amerika dan Eropa.

Apa itu lubang hitam?

• Lubang hitam adalah area di luar angkasa tempat zat runtuh dengan sendirinya.
• Tarikan gravitasi begitu kuat sehingga tidak ada cahaya yang bisa lolos
• Lubang hitam akan muncul dari ledakan bintang-bintang besar tertentu
• Tapi beberapa dari lubang hitam ini sangat besar dan bahkan jutaan kali massa Matahari kita.
• Tidak diketahui bagaimana monster ini, yang ditemukan di pusat galaksi, terbentuk
• Lubang hitam dideteksi dari cara mereka mempengaruhi lingkungannya
• Mereka menghasilkan gelombang gravitasi yang dapat diamati saat mereka berputar satu sama lain.

Perangkat interferometri laser gabungan dapat “mendengar” getaran dalam ruang-waktu yang dihasilkan oleh peristiwa kosmik yang dahsyat dan, mulai 21 Mei 2019, semua menanggapi sinyal tajam dari penggabungan lubang hitam yang hanya berlangsung sepuluh detik. .

Algoritma komputer merespon bahwa sumber sinyal berasal dari dua lubang hitam melingkar, satu dengan 66 massa matahari dan yang lainnya dengan 85 massa matahari.

Jarak fusi diperkirakan setara dengan 150 miliar triliun kilometer.

“Ini sangat mengejutkan,” kata Profesor Nelson Christensen dari Observatorium Cte d’Azur di Prancis.

“Sinyal ini telah beredar selama tujuh miliar tahun. Jadi peristiwa ini terjadi ‘sebelum separuh waktu’ bagi Semesta, dan sekarang secara mekanis memindahkan detektor kita ke Bumi,” katanya kepada BBC News.

Kolaborasi LIGO-VIRGO Laboratorium laser Eropa VIRGO berbasis di wilayah Pisa Italia

Gelombang gravitasi: bergema melalui ruang-waktu

• Gelombang gravitasi merupakan prediksi dalam Teori Relativitas Umum.
• Perlu waktu puluhan tahun untuk mengembangkan teknologi yang mampu mendeteksi gelombang ini secara langsung.
• Gelombang ini muncul sebagai desisan atau riak dalam struktur ruang-waktu yang ditimbulkan oleh peristiwa besar.
• Massa yang dipercepat akan menghasilkan gelombang yang bergerak dengan kecepatan cahaya.
• Sumber gelombang yang terdeteksi ini berasal dari penggabungan lubang hitam dan bintang neutron.
• LIGO-VIRGO menembakkan laser ke terowongan panjang berbentuk L; kemudian gelombang mengganggu cahaya
• Deteksi gelombang bisa membuka penelitian baru tentang alam semesta

Tabrakan benda 85 kali lebih besar dari sinar matahari telah menyebabkan para ilmuwan berkolaborasi karena terbatasnya pemahaman dan tingkat pengetahuan tentang bagaimana lubang hitam terbentuk akibat kematian bintang.

Sebuah bintang, ketika energi nuklir dalam tubuhnya habis, akan mengalami keruntuhan pada intinya yang dapat meledak untuk menghasilkan lubang hitam, jika ukurannya cukup besar.

Namun asumsi dalam fisika bahwa diperlukan jarak antara 65 dan 120 massa matahari adalah mustahil. Bintang-bintang yang sekarat yang dapat menghasilkan kekuatan yang sangat besar harus menghancurkan dirinya sendiri dan tidak meninggalkan apa pun.

Jika sains benar mengenai hal ini, maka penjelasan yang paling mungkin untuk keberadaan benda bermassa 85 matahari adalah hasil dari kombinasi lubang hitam sebelumnya.

Dan itu, menurut Prof. Martin Hendry, dari Universitas Glasgow, Inggris, berimplikasi pada bagaimana alam semesta berevolusi.

“Kami berbicara di sini tentang hierarki terpadu, cara yang mungkin untuk memperbesar lubang hitam,” katanya.

“Jadi, siapa yang tahu? Lubang hitam yang memiliki berat 142 massa matahari dapat bergabung dengan lubang hitam besar lainnya, sebagai bagian dari proses penambahan lubang hitam supermasif yang kami yakini terjadi di pusat galaksi.”

LIGO-VIRGO Temuan ini menunjukkan hierarki fusi yang mengarah ke lubang hitam yang lebih besar

Kolaborasi LIGO-VIRGO dalam insiden 21 Mei 2019 (terdaftar sebagai GW190521) dilaporkan dalam dua karya ilmiah.

Salah satunya aktif Jurnal Sastra Studi Fisik dan jelaskan temuan Anda. Yang terakhir dapat ditemukan di Surat Jurnal Astrofisikadan mendiskusikan sifat fisik sinyal dan implikasi ilmiahnya.

GW190521 adalah satu dari lebih dari 50 penggerak gelombang gravitasi yang sedang diselidiki di laboratorium laser.

Laju penelitian telah meningkat secara signifikan sejak kolaborasi pertama, sebagaimana dibuktikan dengan menjadi pemenang Hadiah Nobel 2015 untuk pelacakan gelombang gravitasi.

“Kami meningkatkan sensitivitas detektor dan, ya, kami hanya dapat melakukan lebih dari satu deteksi per hari. Kita akan mandi lubang hitam!

“Tapi itu bagus karena kita akan belajar lebih banyak tentang mereka,” kata Prof Alessandra Buonanno, direktur Institut Max Planck untuk Fisika Gravitasi di Potsdam, kepada BBC News.

BBC

• Laser dimasukkan ke dalam mesin dan berkasnya terbagi menjadi dua jalur
• Jalur terpisah memantul bolak-balik di antara cermin basah.
• Akhirnya, bagian kedua dari cahaya tersebut digabungkan kembali dan dikirim ke detektor.
• Gelombang gravitasi yang melewati laboratorium seharusnya merusak sistem
• Teorinya menyatakan bahwa gelombang harus meregang dan memeras ruang dengan sangat halus.
• Sehingga hasil akan menunjukkan sedikit perubahan pada panjang lengan.
• Photodetector menangkap sinyal ini dalam file komposit

Laboratorium laser NSF / LIGO terus diperbarui untuk meningkatkan sensitivitasnya

(ita / ita)