Para ilmuwan sekali lagi memvalidasi teori relativitas umum Albert Einstein dengan deteksi gelombang gravitasi paling kuat hingga saat ini, yang dijuluki GW250114. Peristiwa ini, yang berasal dari tabrakan dua lubang hitam bermassa 30 matahari yang berjarak 1,3 miliar tahun cahaya, memberikan bukti terkuat namun mendukung teori Einstein yang berusia seabad.
Pengujian Ketat Melalui Kejelasan yang Belum Pernah Ada Sebelumnya
Gelombang gravitasi terdeteksi oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) yang berbasis di AS pada tanggal 14 Januari 2025. Yang membedakan sinyal ini adalah kejernihannya yang luar biasa – kira-kira tiga kali lebih tajam daripada deteksi penting tahun 2015 yang pertama kali mengkonfirmasi gelombang gravitasi. Ketepatan yang ditingkatkan ini memungkinkan pengujian prediksi Einstein yang lebih menyeluruh dibandingkan sebelumnya.
Peningkatan sensitivitas detektor, yang dicapai melalui peningkatan selama satu dekade yang meminimalkan kebisingan dari sumber seperti aktivitas seismik, sangatlah penting. Instrumen tersebut mampu mengukur distorsi ruang-waktu 700 triliun kali lebih kecil dari lebar rambut manusia.
Lubang Hitam “Ringdown” Mengungkap Konfirmasi Lebih Lanjut
Setelah penggabungan, lubang hitam yang baru terbentuk secara singkat “berbunyi”, bergetar seperti bel yang dibunyikan. Fase ini memancarkan pola gelombang gravitasi (“nada”) berbeda yang mengkodekan massa dan putaran lubang hitam. Pada GW250114, para peneliti mendeteksi dua nada primer yang diprediksi oleh relativitas umum, dan kedua pengukuran tersebut selaras dengan sempurna – sehingga memperkuat keakuratan teori tersebut.
Untuk pertama kalinya, para ilmuwan juga mengidentifikasi “nada tambahan” halus yang diprediksi oleh persamaan Einstein, yang muncul pada awal dering. Konfirmasi ini semakin memperkuat bukti relativitas umum. Perbedaan apa pun akan memaksa kita untuk mengevaluasi kembali pemahaman mendasar kita tentang gravitasi.
Hukum Area Hawking Juga Diverifikasi
Analisis sebelumnya terhadap GW250114 mengkonfirmasi prediksi besar lainnya: hukum luas Stephen Hawking, yang menyatakan bahwa luas permukaan lubang hitam tidak akan pernah menyusut. Luas permukaan gabungan lubang hitam asli adalah sekitar 93.000 mil persegi (kira-kira seukuran Oregon). Luas permukaan lubang hitam yang dihasilkan bertambah hingga 155.000 mil persegi (mendekati ukuran California), konsisten dengan teori Hawking.
Masa Depan Penelitian Gravitasi
Meskipun relativitas umum terus sukses, fisikawan mengakui bahwa hal tersebut kemungkinan besar tidak lengkap. Teori tersebut gagal menjelaskan materi gelap, energi gelap, atau menyesuaikan dengan mekanika kuantum. Harapannya adalah bahwa deteksi gelombang gravitasi di masa depan akan mengungkap penyimpangan halus dari prediksi Einstein, yang mengarah ke fisika baru.
Detektor generasi berikutnya, seperti Teleskop Einstein yang direncanakan di Eropa dan Cosmic Explorer di AS, akan sepuluh kali lebih sensitif. Mereka akan mendeteksi gelombang frekuensi rendah dari lubang hitam yang lebih masif, menyelidiki kelas-kelas baru dari objek-objek kosmik ini. Antena Luar Angkasa Interferometer Laser Eropa (LISA), yang diluncurkan pada tahun 2035, akan mengamati gelombang gravitasi dari lubang hitam supermasif, yang berpotensi mengungkap lusinan nada dalam satu peristiwa penggabungan.
“Kita hidup dalam rezim dimana kita tidak memiliki cukup data… Begitu LISA online, kita akan kewalahan.”
Dengan pendanaan yang berkelanjutan, ilmu gelombang gravitasi di masa depan akan membuka wawasan lebih lanjut tentang sifat gravitasi dan alam semesta.
