Pada Mei 2023, sejurus selepas LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) dihidupkan semula untuk pemerhatian keempatnya, ia mengesan isyarat gelombang graviti daripada perlanggaran objek, kemungkinan besar bintang neutron, dengan lohong hitam yang disyaki mempunyai jisim yang 2.5 hingga 4.5 kali lebih banyak daripada Matahari kita.
Isyarat ini, dipanggil GW230529, menarik minat penyelidik kerana jisim lubang hitam calon berada dalam jurang jisim yang dipanggil antara bintang neutron paling berat yang diketahui, yang lebih sedikit daripada dua jisim suria, dan lubang hitam paling ringan yang diketahui, iaitu kira-kira lima jisim suria. Walaupun isyarat gelombang graviti sahaja tidak dapat mendedahkan sifat sebenar objek ini, pengesanan masa depan kejadian serupa, terutamanya yang disertai dengan letusan cahaya, boleh memegang kunci untuk menjawab persoalan tentang bagaimana lubang hitam ringan boleh berlaku.
Imej menunjukkan gabungan dan penggabungan lubang hitam jurang jisim yang lebih rendah (permukaan kelabu gelap) dengan bintang neutron (terubah bentuk secara besar-besaran oleh graviti lubang hitam). Imej pegun daripada simulasi penggabungan ini hanya menyerlahkan komponen ketumpatan rendah bintang neutron, antara 60 gram setiap sentimeter padu (biru tua) hingga 600 kilogram setiap sentimeter padu (putih). Bentuknya menyerlahkan ubah bentuk kuat bahan berketumpatan rendah bintang neutron. Kredit Imej: Ivan Markin, Tim Dietrich (Universiti Potsdam), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Institut Max Planck untuk Fizik Gravitasi
“Penemuan terbaharu menunjukkan keupayaan sains mengagumkan rangkaian pengesan gelombang graviti, yang jauh lebih sensitif daripada pada larian pemerhatian ketiga,” kata Jenne Driggers (PhD '15), saintis utama pengesanan di LIGO Hanford di Washington, satu daripada dua kemudahan, bersama LIGO Livingston di Louisiana, yang membentuk Balai Cerap LIGO.
LIGO mencipta sejarah pada tahun 2015 selepas menjalankan pengesanan langsung pertama gelombang graviti di angkasa. Sejak itu, LIGO dan pengesan rakan kongsinya di Eropah, Virgo, telah mengesan hampir 100 penggabungan antara lubang hitam, segelintir antara bintang neutron, serta penggabungan antara bintang neutron dan lubang hitam. Pengesan Jepun KAGRA menyertai rangkaian gelombang graviti pada 2019, dan pasukan saintis yang secara kolektif menganalisis data daripada ketiga-tiga pengesan dikenali sebagai kerjasama LIGO–Virgo–KAGRA (LVK). Balai cerap LIGO dibiayai oleh Yayasan Sains Kebangsaan (NSF), dan diilhamkan, dibina, dan dikendalikan oleh Caltech dan MIT.
Penemuan terbaru juga menunjukkan bahawa perlanggaran yang melibatkan lubang hitam ringan mungkin lebih biasa daripada yang dipercayai sebelum ini.
"Pengesanan ini, hasil pertama kami yang menarik daripada larian pemerhatian LIGO-Virgo-KAGRA keempat, mendedahkan bahawa mungkin terdapat kadar perlanggaran serupa yang lebih tinggi antara bintang neutron dan lubang hitam jisim rendah daripada yang kami fikirkan sebelum ini," kata Jess McIver, penolong profesor di Universiti British Columbia, timbalan jurucakap Kolaborasi Saintifik LIGO, dan bekas felo pasca doktoral di Caltech.
Sebelum acara GW230529, satu lagi objek calon jurang jisim yang menarik telah dikenal pasti. Dalam acara itu, yang berlangsung pada Ogos 2019 dan dikenali sebagai GW190814, sebuah objek padat 2.6 jisim suria ditemui sebagai sebahagian daripada perlanggaran kosmik, tetapi saintis tidak pasti sama ada ia adalah bintang neutron atau lubang hitam.
Selepas rehat untuk penyelenggaraan dan peningkatan, pemerhatian keempat pengesan akan disambung semula pada 10 April 2024, dan akan diteruskan sehingga Februari 2025.
Ditulis oleh Whitney Clavin
sumber: Caltech
