Gelombang Gravitasi dari Lubang Hitam & Objek Misterius


112
112 points
Gelombang Gravitasi dari Lubang Hitam & Objek Misterius

Gelombang gravitasi yang dihasilkan dari penggabungan lubang hitam dan benda misterius terdeteksi oleh LIGO-VIRGO.

GW190814, pasangan lubang hitam, atau lubang hitam dan bintang neutron? Kredit: LIGO / Caltech / MIT / R. Hurts (IPAC)

GW190814, pasangan lubang hitam, atau lubang hitam dan bintang neutron? Kredit: LIGO / Caltech / MIT / R. Hurts (IPAC)

Tabrakan atau mungkin lebih tepatnya penggabungan antara dua benda besar ini terjadi pada jarak 800 juta tahun cahaya. Artinya, cahaya yang bergerak 300.000 km / detik, membutuhkan 800 juta tahun untuk sampai ke Bumi. Dalam penemuan ini, bukan cahaya yang kita terima melainkan gelombang gravitasi atau riak yang muncul di alam semesta akibat tabrakan dua benda yang sangat masif. Apa yang dapat menghasilkan riak seperti itu adalah peristiwa bergabungnya dua lubang hitam, lubang hitam dan bintang neutron, atau 2 bintang neutron.

Meskipun Einstein telah meramalkannya dalam relativitas umum sejak lebih dari seabad yang lalu, kami hanya dapat mendeteksi gelombang gravitasi pada tahun 2015. Sampai sekarang, 14 gelombang gravitasi terdeteksi, termasuk tabrakan dua bintang neutron yang juga diamati dalam panjang gelombang elektromagnetik.

Kali ini, riak terdeteksi pada 14 Agustus 2019 dan diberi kode GW190814. Menariknya, GW190814 ini berbeda. Jika gelombang gravitasi yang terdeteksi biasanya berasal dari penggabungan dua objek dengan massa yang hampir sama, ini tidak terjadi dengan GW190814.

GW190814 berasal dari penggabungan dua objek besar yang perbedaan massanya sangat besar. Objek pertama, massanya adalah 23 massa matahari. Dari massa sebesar itu, bisa dipastikan ini adalah lubang hitam.

Objek kedua, massanya adalah 2,6 massa matahari. Di sinilah letak keanehannya.

Lubang hitam atau bintang Neutron?

Para astronom tidak yakin apakah objek kedua ini adalah lubang hitam atau bintang neutron. Dari benda-benda yang telah ditemukan, ada celah massa antara lubang hitam dan bintang neutron.

Bintang neutron paling masif yang ditemukan, memiliki massa 2,14 massa matahari. Massa ini sudah menjadi batas atas tempat bintang tidak runtuh ke dalam lubang hitam. Sementara itu, lubang hitam terkecil yang biasa ditemukan, massanya adalah 5 massa Matahari.

Ada celah massa antara 2,5 – 5 massa Matahari untuk benda besar seperti bintang neutron dan lubang hitam. Tidak dapat dihindari, objek massa 2,6 Matahari dalam peristiwa GW190814 menjadi objek masif pertama yang ditemukan di celah massa.

Jika objeknya adalah bintang neutron, tabrakan ini akan menjadi yang pertama terdeteksi, sementara itu juga mengonfirmasi teori penggabungan lubang hitam dan bintang neutron. Namun, ada masalah. Jika objek ini adalah bintang neutron, massanya melebihi massa maksimum bintang neutron. Atau dengan kata lain, bintang itu seharusnya runtuh ke dalam lubang hitam.

Tetapi, jika objek kedua adalah lubang hitam, maka ini adalah lubang hitam dengan massa terkecil yang pernah terdeteksi. Secara teoritis, lubang hitam bermassa kecil kurang dari 5 massa matahari memang ada. Apakah lubang hitam jenis ini tidak umum atau sangat jarang menjadi pertanyaan. Atau mungkin instrumen kami, yang belum dapat menemukan lubang hitam, namun memiliki massa yang sangat sedikit.

Perbedaan Massa

Selain massa benda aneh kedua, untuk pertama kalinya, gelombang gravitasi yang terdeteksi melibatkan dua benda dengan perbedaan massa yang sangat besar. Dalam hal GW190814, penggabungan 23 lubang hitam dan 2,6 massa matahari menghasilkan lubang hitam baru dengan massa 25 massa matahari. Beberapa massa dikonversi untuk melepaskan energi dalam bentuk gelombang gravitasi.

Dengan perbedaan massa 9,2 kali antara dua objek, pembentukan sistem adalah misteri lain. Untuk dapat menghasilkan sistem seperti itu, dibutuhkan bintang yang sangat masif (lebih dari 15 massa matahari) untuk berevolusi menjadi lubang hitam. Dan dibutuhkan dua bintang untuk menghasilkan sistem lubang hitam ganda dan sistem bintang lubang hitam neutron. Sistem seperti itu mudah dihasilkan jika kedua bintang memiliki massa seimbang.

Namun perlu diingat, yang dibutuhkan di sini adalah bintang super raksasa yang menghasilkan lubang hitam 23 massa matahari, dan sepasang bintang yang menghasilkan benda 2,6 massa matahari.

Diduga, dua bintang ini terbentuk dalam piringan materi di sekitar lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Secara umum, dua bintang masif yang massanya tidak seimbang tidak akan dengan mudah menjadi sistem bintang ganda. Namun, dalam cakram padat materi, gas bertindak sebagai penarik yang membuat dua bintang berpasangan sebagai bintang ganda.

Sebagai alternatif, sistem ini adalah sistem bintang tiga dengan dua bintang yang saling melingkari, sedangkan bintang ketiga belas berputar dari jauh. Saat sistem ini melintasi lubang hitam dari massa Matahari, bintang ketiga dikeluarkan dan dua bintang yang tersisa terperangkap mengorbit lubang hitam. Kedua bintang kemudian bergabung, meledak, dan akhirnya membentuk lubang hitam massa kecil, yang mengelilingi lubang hitam massa besar.

Pada akhirnya, dua lubang hitam bergerak spiral, mendekat, dan akhirnya bergabung. Dan tentu saja, acara merger meninggalkan jejak gelombang gravitasi yang lemah untuk dideteksi Ligo dan Virgo.

Seperti ini:

Suka Memuat …


What's Your Reaction?

hate hate
0
hate
confused confused
0
confused
fail fail
0
fail
fun fun
0
fun
geeky geeky
0
geeky
love love
0
love
lol lol
0
lol
omg omg
0
omg
win win
0
win
admin

0 Comments

Your email address will not be published. Required fields are marked *