Menanti Citra Kedua Lubang Hitam yang Lebih Tajam

Info Astronomy - Baru-baru ini, sekelompok astronom dari Universitas Radboud di Nijmegen, Belanda, bersama dengan Agensi Antariksa Eropa berencana untuk mencitrakan lubang hitam yang jauh lebih tajam.

Citra pertama lubang hitam yang dipotret menggunakan Event Horizon Telescope (EHT) sendiri merupakan sebuah prestasi ilmiah terbaik abad ini. Walaupun agak buram, ada begitu banyak penelitian dan makalah ilmiah baru yang telah dihasilkan dari citra pertama itu. Tapi, mungkinkah citra selanjutnya bisa lebih baik?

Tampaknya bisa. Sebab, rencana pencitraan kedua lubang hitam ini akan dilakukan dengan meluncurkan teleskop radio ke luar angkasa. Rencana yang diterbitkan dalam sebuah makalah di jurnal Astronomy and Astrophysics itu memiliki tujuan untuk menguji Teori Relativitas Umum Einstein, sekali lagi.

Rencana ini jelas berbeda dengan misi pencitraan pertama lubang hitam dengan EHT, yang merupakan sekelompok teleskop radio yang tersebar di seluruh dunia yang beroperasi secara bersamaan dalam satu waktu. EHT bekerja dengan teknik interferometri.

Karena terdiri dari beberapa teleskop radio yang tersebar di seluruh dunia, EHT menjadi seperti semacam teleskop virtual seukuran Bumi, membuatnya mampu mencitrakan lubang hitam untuk pertama kali. Namun, EHT masih memiliki kekurangan: pengamatannya masih terhalang oleh atmosfer Bumi.

UniverseToday.com mencatat, atmosfer Bumi dapat menciptakan banyak masalah bagi para astronom. Teleskop harus dapat "menembus" atmosfer untuk bisa mencitrakan sebuah objek langit yang terletak pada jarak yang sangat jauh. Itu sebabnya teleskop dibangun di lokasi khusus: idealnya di lingkungan gersang dan pada ketinggian yang sangat tinggi, misalnya di puncak gunung.

Teleskop-teleskop radio yang tergabung dalam proyek EHT berada di lokasi yang cukup tinggi di seluruh dunia. Mereka berada di Pegunungan Alpen, di Sierra Nevada, di Atacama, dan di Hawaii. Tapi, mereka masih dihalangi oleh atmosfer Bumi. Dan atmosfer itu mencegah gelombang radio frekuensi tinggi untuk bisa dideteksi.

Selain atmosfer, ada satu lagi faktor yang mempengaruhi efektivitas EHT: ukuran Bumi. Di Bumi, kita hanya bisa menggunakan metode interferometri untuk menghubungkan ruang lingkup yang tidak lebih jauh dari "lebar" Bumi. Jadi, setiap teleskop virtual seperti EHT ini dibatasi oleh ukuran planet kita sendiri.

Nah, solusi pun didapat para astronom. Untuk mengatasi masalah terhalang atmosfer Bumi dan masalah ukuran Bumi, para astronom berencana untuk meletakkan teleskop radio di luar Bumi, di ruang angkasa.

Para astronom menyebut proyek yang mereka usulkan ini sebagai Event Horizon Imager (EHI), dan mereka mengatakan bahwa EHI dapat menghasilkan gambar lubang hitam lima kali lebih tajam daripada yang berhasil dilakukan EHT. Hemm, menarik sekali, bukan?

EHI akan terdiri dari dua atau tiga satelit di orbit Bumi yang akan menjadi observatorium radio. Di ruang angkasa sana, EHI akan bebas dari kedua keterbatasan EHT.

"Ada banyak keuntungan menggunakan satelit daripada teleskop radio yang dibangun di permukaan Bumi," kata Freek Roelofs, profesor di Universitas Radboud yang juga merupakan pemimpin studi untuk pengembangan EHI, seperti dilansir IFLScience.com.

"Di ruang angkasa, kita dapat melakukan pengamatan pada frekuensi radio yang lebih tinggi. Jarak antar teleskop radio di ruang angkasa juga bisa jauh lebih besar. Ini memungkinkan kita untuk mengambil citra lubang hitam dengan resolusi lebih dari lima kali lipat resolusi EHT. "
Citra lubang hitam yang lebih tajam nantinya akan mengarah pada pengumpulan informasi yang lebih baik yang dapat digunakan untuk menguji Teori Relativitas Umum Einstein secara lebih rinci.

Menurut Profesor Astronomi Radio Heino Falcke, "Dengan menggunakan teleskop radio yang diluncurkan ke orbit Bumi, kita dapat mengambil gambar yang hampir sempurna untuk melihat detail nyata dari lubang hitam."

Tes lebih lanjut dari Teori Relativitas Umum Einstein adalah salah satu tujuan utama EHI. Profesor Roelofs menjelaskan, "Teori relativitas umum Einstein memprediksi dengan tepat ukuran dan bentuk bayangan lubang hitam yang seharusnya. Namun, teori gravitasi alternatif memprediksi ukuran dan bentuk yang berbeda. Jadi, untuk dapat membuktikan mana teori yang paling benar, kita memerlukan citra lubang hitam beresolusi tinggi yang hanya dapat diperoleh dari pengamatan berbasis ruang angkasa."

Ya, ada teori gravitasi alternatif selain teori relativitas umum Einstein. Meskipun setiap kali para ilmuwan menguji teori relativitas umum Einstein selalu mendapatkan bukti yang mendukung teori itu, rupanya masih ada beberapa pertanyaan yang mengganggu dalam teori Einstein.

Menurut ScienceAlert.com, ada beberapa teori gravitasi alternatif di dunia sains, dan mereka sebagian besar terikat dengan pertanyaan yang belum terjawab sekitar lubang hitam, materi gelap, dan energi gelap.

Ada lusinan teori gravitasi alternatif, dan kebanyakan dari mereka tidak memiliki dukungan bukti yang cukup. Tetapi, teori-teori tersebut ada karena jika salah satu dari eksperimen untuk menguji teori relativitas umum Einstein membuktikannya salah, kita harus memiliki teori lain.

Misi EHI sendiri bukan merupakan misi yang mudah. Ada banyak tantangan untuk dilakukan jika EHI benar-benar dimulai. Dengan EHT, setiap observatorium menyimpan datanya pada hard-drive yang dikirim ke pusat pemrosesan data.

Semua data dari masing-masing teleskop radio pada EHT digabungkan menggunakan jam atom untuk mendapatkan presisi yang ekstrem. Nah, bagaimana hal ini akan bekerja di ruang angkasa?

"Dengan EHT, hard-drive berisi data-data pengamatan diangkut ke pusat pemrosesan dengan pesawat terbang. Tentu saja itu tidak mungkin dilakukan bila dikerjakan di ruang angkasa," kata Volodymyr Kudriashov, seorang peneliti di Radboud Radio Lab.

Rupanya, menurut makalah ilmiah dari rencana ini, para astronom akan menggunakan komunikasi laser untuk mengirim data ke Bumi dari ruang angkasa.

Tantangan lainnya adalah, posisi dan kecepatan tepat satelit yang diperlukan untuk menghasilkan gambar yang tajam. Para astronom perlu menentukan berapa ketinggian satelit-satelit EHI agar kecepatan orbit satelitnya bisa tepat sehingga pencitraan lubang hitam bisa dilakukan.

Siap untuk melihat lubang hitam yang lebih tajam?
BERIKAN KOMENTAR ()