Pada bulan Mei 2023, tak lama setelah LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) diaktifkan kembali untuk pengamatan keempatnya, LIGO mendeteksi adanya sinyal gelombang gravitasi dari tumbukan sebuah objek, kemungkinan besar bintang neutron, dengan lubang hitam yang diduga memiliki massa 2.5 hingga 4.5 kali massa Matahari kita.
Sinyal ini, yang disebut GW230529, menarik bagi para peneliti karena calon massa lubang hitam berada dalam kesenjangan massa antara bintang-bintang neutron terberat yang diketahui, yang massanya sedikit lebih dari dua kali massa Matahari, dan lubang hitam paling ringan yang diketahui, yaitu sekitar lima massa matahari. Meskipun sinyal gelombang gravitasi saja tidak dapat mengungkapkan sifat sebenarnya dari objek ini, deteksi peristiwa serupa di masa depan, terutama yang disertai semburan cahaya, dapat menjadi kunci untuk menjawab pertanyaan tentang seberapa ringan lubang hitam itu.
Gambar tersebut menunjukkan penggabungan dan penggabungan lubang hitam dengan celah massa yang lebih rendah (permukaan abu-abu gelap) dengan bintang neutron (yang mengalami deformasi pasang surut akibat gravitasi lubang hitam). Gambar diam dari simulasi penggabungan ini hanya menyoroti komponen bintang neutron dengan kepadatan lebih rendah, mulai dari 60 gram per sentimeter kubik (biru tua) hingga 600 kilogram per sentimeter kubik (putih). Bentuknya menyoroti deformasi kuat dari material bintang neutron berdensitas rendah. Kredit Gambar: Ivan Markin, Tim Dietrich (Universitas Potsdam), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Institut Max Planck untuk Fisika Gravitasi
“Temuan terbaru ini menunjukkan kemampuan sains yang mengesankan dari jaringan detektor gelombang gravitasi, yang secara signifikan lebih sensitif dibandingkan pada pengamatan ketiga,” kata Jenne Driggers (PhD '15), ilmuwan utama deteksi di LIGO Hanford di Washington, salah satu dari dua fasilitas, bersama dengan LIGO Livingston di Louisiana, yang membentuk LIGO Observatory.
LIGO membuat sejarah pada tahun 2015 setelah melakukan deteksi langsung pertama gelombang gravitasi di luar angkasa. Sejak itu, LIGO dan detektor mitranya di Eropa, Virgo, telah mendeteksi hampir 100 penggabungan antar lubang hitam, segelintir bintang neutron, serta penggabungan antara bintang neutron dan lubang hitam. Detektor Jepang KAGRA bergabung dengan jaringan gelombang gravitasi pada tahun 2019, dan tim ilmuwan yang secara kolektif menganalisis data dari ketiga detektor tersebut dikenal sebagai kolaborasi LIGO–Virgo–KAGRA (LVK). Observatorium LIGO didanai oleh National Science Foundation (NSF), dan dirancang, dibangun, dan dioperasikan oleh Caltech dan MIT.
Temuan terbaru ini juga menunjukkan bahwa tabrakan yang melibatkan lubang hitam ringan mungkin lebih sering terjadi daripada yang diperkirakan sebelumnya.
“Deteksi ini, yang pertama dari hasil menarik kami dari pengamatan keempat LIGO–Virgo–KAGRA, mengungkapkan bahwa mungkin terdapat tingkat tabrakan serupa yang lebih tinggi antara bintang neutron dan lubang hitam bermassa rendah daripada yang kami perkirakan sebelumnya,” kata Jess McIver. seorang asisten profesor di Universitas British Columbia, wakil juru bicara LIGO Scientific Collaboration, dan mantan rekan pascadoktoral di Caltech.
Sebelum peristiwa GW230529, satu kandidat objek celah massa yang menarik lainnya telah diidentifikasi. Dalam peristiwa yang berlangsung pada bulan Agustus 2019 dan dikenal dengan nama GW190814 itu, seorang benda kompak bermassa 2.6 matahari ditemukan sebagai bagian dari tabrakan kosmik, namun para ilmuwan tidak yakin apakah itu bintang neutron atau lubang hitam.
Setelah jeda untuk pemeliharaan dan peningkatan, pengamatan keempat detektor akan dilanjutkan pada 10 April 2024, dan akan berlanjut hingga Februari 2025.
Ditulis oleh Whitney Clavin
Sumber: Caltech
