Mengenal gelombang gravitasi, penemuan sains terbesar abad ini!

Apakah penemuan ini penting?

Apakah Anda masih ingat saat partikel 'Tuhan' atau Higgs Boson ditemukan beberapa tahun lalu? Nah, penemuan gelombang gravitasi sama pentingnya dengan penemuan partikel Tuhan.

Mengapa penemuan gelombang gravitasi sangat penting, bahkan mungkin lebih penting dari partikel Tuhan?

Sebab teori relativitas Albert Einstein yang disampaikan di tahun 1916 atau seratus tahun lalu itu berlandaskan gelombang gravitasi. Ya, mulai dari lubang hitam, konsep ruang dan waktu, semuanya ada kaitannya dengan gelombang gravitasi.

Teori relativitas Einstein sendiri kini dipelajari oleh jutaan ilmuwan karena merupakan kunci dari Fisika atom, Fisika Nuklir, hingga mekanika kuantum. Cabang-cabang sains yang membuat manusia bisa mengerti hakikat dari alam semesta.

"Aku berpikir penemuan gelombang gravitasi ini adalah terobosan terbesar dunia Fisika setelah puluhan tahun," ujar Szaboles Marka, salah satu ilmuwan dari Universitas Columbia.

"Semua hal yang ada di astronomi seperti mata, dan penemuan ini membuat astronomi mempunyai telinga. Kita belum pernah mempunyai telinga sebelumnya," tambah Marka.

Apa sebenarnya gelombang gravitasi itu?

Istilah gelombang gravitasi pertama kali diperkenalkan oleh Albert Einstein di tahun 1916 dalam makalahnya tentang teori relativitas umum. Menurut Einstein, dimensi ruang dan waktu tidak terpisah, melainkan terhubung menjadi satu lapisan dimensi, ruang dan waktu. Dan hanya gravitasi saja yang bisa berpindah melalui dimensi ini.

Objek-objek angkasa dengan massa dan gravitasi yang sangat besar, seperti bintang, mampu membuat lapisan dimensi ruang dan waktu ini terpengaruh dan melengkung. Ibarat kita meletakkan sebuah bola besi di atas kasur busa.

Lengkungan dimensi ruang dan waktu ini juga yang membuat objek langit, termasuk cahaya, mengelilingi bintang tadi dalam lintasan melingkar. Semakin besar benda, semakin besar pula lengkungan dimensi ruang dan waktu yang terjadi.

Nah, mengingat objek angkasa yang ukurannya raksasa dapat bergerak atau bahkan bertubrukan, akan terjadi riak di dimensi ruang dan waktu. Ibaratnya, munculnya riak air saat kita menjatuhkan batu ke dalam kolam. Riak-riak dimensi ruang dan waktu itu lah yang dikenal sebagai gelombang gravitasi.

Hebatnya, gelombang gravitasi mampu membuat dimensi ruang dan waktu layaknya per yang diregangkan dan dimampatkan. Gelombang ini juga membuat waktu terasa lebih cepat dan melambat secara bergantian.

Nyaris mustahil terdeteksi

Sayangnya, gelombang gravitasi sangat sulit dideteksi dari Bumi. Karena selain lemah, gelombang ini tidak bisa dilihat seperti halnya sinar infra merah, tetapi hanya bisa didengar.

Oleh karena itu, ilmuwan Bumi membangun dua pusat detektor gelombang gravitasi bernama LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) di kota Hanford (Washington) dan Livingston (Lousiana), Amerika Serikat, khusus untuk membuktikan kebenaran ramalan Einstein itu.

LIGO mempunyai dua lengan yang berisi detektor dengan panjang masing-masing hingga 4 kilometer. Bentuknya sendiri menyerupai huruf 'L'. Saat gelombang gravitasi tertangkap, partikel cahaya yang tersimpan di lengan LIGO akan terpengaruh dan melambat. Bila LIGO di Washington dan Lousiana sama-sama menangkap sinyal, berarti gelombang gravitasi yang menimpa Bumi adalah asli. Dan hal itu terjadi tanggal 14 September 2015 lalu.

LIGO dioperasikan oleh ilmuwan dari MIT dan California Institute of Technology. Pusat pengamatan ini dibiayai oleh National Science Foundation (NSF) dan mempunyai 1000 anggota dari 15 negara.

Dari mana gelombang gravitasi pertama berasal?

Menurut data LIGO, gelombang gravitasi yang ditemukan ini sejatinya telah tercipta 1,3 miliar tahun lalu melalui tabrakan dua lubang hitam raksasa yang terletak miliaran tahun cahaya dari Bumi.

Seperti yang digambarkan pada film 'Interstellar', semakin jauh sebuah objek dari Bumi maka semakin tua objek tersebut. Bisa dibilang, gelombang gravitasi itu sampai di Bumi setelah melalui perjalanan sangat panjang.

Dua lubang hitam tersebut mempunyai massa 29 dan 36 kali lebih besar daripada matahari. Pasca bergabung, muncul lah satu lubang hitam raksasa dengan massa 62 matahari. Proses penggabungan dua lubang hitam ini menimbulkan akselerasi atau gerakan dahsyat yang akhirnya menghasilkan gelombang gravitasi yang mendistorsi dimensi ruang dan waktu.

Di sekitar pusatnya, gelombang gravitasi yang terbentuk menghasilkan energi 50 kali lebih dasyat dari semua bintang di alam semesta digabung dan berkecepatan cahaya! Namun, karena jarak waktu yang sangat jauh, ketika gelombang tersebut sampai di detektor di Bumi, yang terdengar hanyalah bunyi seperti 'kicauan'.

Sumber: Space.com, The Telegraph, New York Times, Wikipedia