Berburu Merger Lubang Hitam-Bintang Neutron

Ilustrasi. Kredit: A. Tonita, L. Rezzolla, F. Pannarale
Info Astronomy - Menggunakan teknik yang berbeda untuk mengukur seberapa cepat alam semesta mengembang, para astronom mendapati dua jawaban yang berbeda, sebuah konflik yang sejauh ini belum memiliki penjelasan.

Di lain tempat, para astronom di Institut Teknologi Massachusetts mengatakan rupanya konflik ini dapat diselesaikan dengan analisis terhadap gelombang gravitasi yang muncul dari penggabungan lubang hitam dengan bintang neutron. Sebab, bila merger itu terjadi, maka akan menghasilkan nilai untuk konstanta Hubble, ukuran seberapa cepat ekspansi alam semesta.

Satu-satunya masalah? Belum ada merger seperti itu yang terdeteksi. Namun, para astronom cukup optimis terhadap Laser Interferometry Gravitational Wave Observatory, atau LIGO, yang akan mendeteksi merger seperti itu ketika kembali beroperasi awal tahun depan setelah melakukan pembaruan komponen yang lebih sensitif.

"Sejauh ini, kita terlalu fokus merger bintang-bintang neutron sebagai cara mengukur konstanta Hubble," kata Salvatore Vitale, asisten profesor fisika di MIT dan penulis utama studi ini dalam Physical Review Letters. "Tapi faktanya, ada jenis lain dari sumber gelombang gravitasi yang sejauh ini belum dieksploitasi, yakni merger lubang hitam dan bintang neutron."

Konstanta Hubble adalah indikator seberapa cepat alam semesta mengembang. Astronom menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk secara tepat mengukur jarak ke bintang variabel Cepheid di Bimasakti dan galaksi-galaksi di dekatnya. Dari pengukuran itu, didapatkanlah angka konstanta Hubble yakni 73,5 kilometer per detik per megaparsec.

Dengan kata lain, untuk setiap jarak 3,3 juta tahun cahaya (1 megaparsec), objek di alam semesta bergerak menjauh 73,5 kilometer per detik lebih cepat. Ketidakpastian dalam pengukuran ini hanya 2,2 persen saja.

Namun, itu adalah pengukuran dari Teleskop Antariksa Hubble dan data dari satelit Gaia. Hasil perhitungannya berbeda ketika menggunakan satelit Planck yang dimanfaatkan untuk mempelajari kondisi alam semesta awal, yakni konstanta Hubble muncul dengan nilai 67 kilometer per detik per megaparsec. Penyebab ketidaksesuaian ini belum diketahui.

"Inilah saatnya LIGO masuk ke dalam permainan," kata Vitale. "Gelombang gravitasi menyediakan cara yang sangat langsung dan mudah untuk mengukur tingkat ekspansi alam semesta."

Sebagian besar gelombang gravitasi yang dideteksi sejauh ini adalah berasal dari merger bintang neutron biner, yakni dua bintang neutron yang saling mengorbit dekat satu sama lain hingga akhirnya mereka bergabung menjadi satu.

Namun, menurut para astronom, merger bintang neutron ini belum cukup untuk mengukur konstanta Hubble. Merger lubang hitam-bintang neutron lah jawabannya. Analisis komputer menunjukkan bahwa merger langka tersebut memiliki potensi untuk menciptakan sinyal yang dapat menghasilkan pengukuran jarak yang sangat presisi.

Sekali merger lubang hitam-bintang neutron terdeteksi, jawaban dari pertanyaan-pertanyaan di atas akan terpecahkan. Wawasan baru manusia terhadap alam semesta pun akan bertambah.

Mari menanti merger!
BERIKAN KOMENTAR ()