Tabrakan 2 Lubang Hitam Buktikan Teori Einstein dan Hawking
CNN Indonesia
Selasa, 14 Okt 2025 11:30 WIB
Bagikan:
URL berhasil disalin
Para astronom baru-baru ini berhasil mendeteksi tabrakan antara dua lubang hitam dengan detail yang belum pernah tercatat sebelumnya. (Foto: iStockphoto/Cappan)
Jakarta, CNN Indonesia --
Para astronom baru-baru ini berhasil mendeteksi tabrakan antara dua lubang hitam dengan detail yang belum pernah tercatat sebelumnya. Penemuan ini tidak hanya memberikan pandangan yang lebih jelas mengenai fenomena kosmik ini, tetapi juga mengonfirmasi prediksi panjang yang dibuat oleh dua fisikawan legendaris, Albert Einstein dan Stephen Hawking.
Peristiwa yang diberi nama GW250114 ini terdeteksi pada Januari lalu oleh instrumen LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) yang terletak di Livingston, Louisiana, dan Hanford, Washington. Instrumen ini mendeteksi gelombang gravitasi, kerusakan halus dalam ruang-waktu, yang dipicu oleh dua lubang hitam yang bertabrakan.
Fenomena gelombang gravitasi ini pertama kali diprediksi oleh Einstein pada 1915 sebagai bagian dari teori relativitas umum. Namun, Einstein percaya bahwa gelombang gravitasi tersebut akan terlalu lemah untuk dapat terdeteksi oleh teknologi manusia.
Meski demikian, pada September 2015, LIGO mencatatkan gelombang gravitasi pertama kalinya, yang kemudian membawa Nobel bagi tiga ilmuwan yang berperan penting dalam pengembangan "teleskop lubang hitam" ini.
Melansir CNN, lubang hitam yang terlibat dalam tabrakan ini masing-masing memiliki massa sekitar 30 hingga 35 kali massa Matahari dan berputar dengan sangat lambat. Peristiwa ini terjadi sekitar 1 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Setelah tabrakan, lubang hitam yang terbentuk memiliki massa sekitar 63 kali massa Matahari dan berputar dengan kecepatan 100 putaran per detik.
Menurut Maximiliano Isi, asisten profesor astronomi di Columbia University dan astrofisikawan di Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics, penemuan ini hampir identik dengan deteksi pertama yang dilakukan pada 10 tahun lalu. Namun, dengan peningkatan kualitas instrumen, para ilmuwan kini dapat melihat peristiwa ini dengan jauh lebih jelas.
"Observasi ini memberi kita pandangan yang sangat baru tentang dinamika ruang dan waktu," ujar Isi, melansir CNN akhir September lalu.
LIGO, yang dikelola oleh komunitas ilmiah global beranggotakan sekitar 1.600 peneliti, menggunakan instrumen yang sensitif untuk mendeteksi distorsi kecil dalam ruang-waktu yang disebabkan oleh gelombang gravitasi. Sejak diluncurkan, LIGO telah mendeteksi lebih dari 300 tabrakan lubang hitam.
Penemuan terbaru ini memberikan konfirmasi terhadap dua prediksi besar dalam teori fisika: pertama, prediksi Roy Kerr pada 1963 yang mengungkap bahwa lubang hitam bisa dijelaskan dengan dua angka sederhana, massanya dan kecepatan rotasinya. Untuk menguji teori ini, peneliti mengamati gelombang gravitasi yang dipancarkan oleh lubang hitam yang bergabung.
Gelombang ini menghasilkan getaran mirip dengan suara lonceng yang dipukul, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengukur massa dan rotasi lubang hitam.
"Gelombang ini memberi kita informasi tentang struktur lubang hitam dan ruang sekitarnya," kata Isi.
"Dan untuk pertama kalinya, kita dapat melihat dengan sangat jelas bahwa lubang hitam ini bisa dijelaskan dengan dua angka saja, massanya dan rotasinya," imbuhnya.
Teorema Hawking di halaman selanjutnya...
Prediksi kedua yang terkonfirmasi oleh GW250114 adalah teorema Stephen Hawking yang menyatakan bahwa saat dua lubang hitam bergabung, luas permukaan lubang hitam yang terbentuk harus lebih besar atau setidaknya sama dengan luas permukaan kedua lubang hitam sebelumnya.
Teorema Hawking ini, yang diajukan pada 1971, adalah salah satu landasan dalam fisika lubang hitam. Hawking mengemukakan bahwa luas permukaan total lubang hitam tidak akan pernah berkurang setelah dua lubang hitam bergabung, melainkan akan selalu bertambah atau tetap sama.
Pada dasarnya, Hawking mengusulkan bahwa hukum termodinamika juga berlaku untuk lubang hitam, yang berarti jumlah "informasi" yang terkandung dalam lubang hitam tidak bisa berkurang.
"Teorema ini menyatakan bahwa luas permukaan lubang hitam tidak bisa berkurang, hanya bisa bertambah atau tetap sama," jelas Isi.
Menurutnya dengan gelombang gravitasi yang jelas ini, para ilmuwan bisa dengan yakin mengonfirmasi teori Hawking tersebut.
Meski sebelumnya LIGO telah mengamati beberapa tabrakan lubang hitam yang memberi konfirmasi sementara terhadap teorema ini, kejernihan gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh tabrakan GW250114 memberikan tingkat kepercayaan yang jauh lebih tinggi. Para ilmuwan dapat memisahkan bagian awal dari sinyal gelombang gravitasi yang datang dari lubang hitam yang terpisah dan menghitung luas permukaan kedua lubang hitam tersebut.
Kemudian, mereka bisa mengukur luas permukaan lubang hitam akhir yang terbentuk setelah tabrakan.
"Hasil ini memberikan keyakinan yang belum pernah ada sebelumnya bahwa teorema Hawking tentang luas permukaan lubang hitam itu benar," ujar Isi.
Kip Thorne, salah satu penerima Nobel atas kontribusinya pada penelitian LIGO, mengatakan bahwa jika Stephen Hawking masih hidup, dia pasti akan sangat senang melihat konfirmasi atas teorema yang telah lama ia ajukan.
"Hawking akan sangat menikmati melihat bahwa luas permukaan lubang hitam yang terbentuk setelah tabrakan ini semakin besar," tambah Thorne.
Penemuan ini merupakan tonggak penting dalam astronomi gelombang gravitasi. Seperti yang dijelaskan Emanuele Berti, profesor fisika dan astronomi di Johns Hopkins University, mendeteksi gelombang gravitasi sangat sulit karena sangat lemah.
Namun, berkat perbaikan terus-menerus pada instrumen LIGO, para ilmuwan kini dapat 'mendengar' gelombang gravitasi dengan kejelasan yang jauh lebih tinggi.
Leor Barack, profesor fisika matematika di University of Southampton, juga mengungkapkan bahwa analisis terbaru ini adalah yang paling akurat hingga saat ini.
"Penemuan ini akan membuka jalan untuk deteksi yang lebih presisi di masa depan dan memberikan pengujian lebih lanjut tentang fisika dasar yang belum pernah bisa diuji sebelumnya," katanya.
Penemuan ini tidak hanya mengonfirmasi teori-teori lama, tetapi juga mengungkap potensi untuk menggabungkan teori relativitas umum Einstein dengan mekanika kuantum, dua teori besar yang selama ini dianggap sulit dipadukan.
Jakarta, CNN Indonesia --
Para astronom baru-baru ini berhasil mendeteksi tabrakan antara dua lubang hitam dengan detail yang belum pernah tercatat sebelumnya. Penemuan ini tidak hanya memberikan pandangan yang lebih jelas mengenai fenomena kosmik ini, tetapi juga mengonfirmasi prediksi panjang yang dibuat oleh dua fisikawan legendaris, Albert Einstein dan Stephen Hawking.
Peristiwa yang diberi nama GW250114 ini terdeteksi pada Januari lalu oleh instrumen LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) yang terletak di Livingston, Louisiana, dan Hanford, Washington. Instrumen ini mendeteksi gelombang gravitasi, kerusakan halus dalam ruang-waktu, yang dipicu oleh dua lubang hitam yang bertabrakan.
Fenomena gelombang gravitasi ini pertama kali diprediksi oleh Einstein pada 1915 sebagai bagian dari teori relativitas umum. Namun, Einstein percaya bahwa gelombang gravitasi tersebut akan terlalu lemah untuk dapat terdeteksi oleh teknologi manusia.
Meski demikian, pada September 2015, LIGO mencatatkan gelombang gravitasi pertama kalinya, yang kemudian membawa Nobel bagi tiga ilmuwan yang berperan penting dalam pengembangan "teleskop lubang hitam" ini.
Melansir CNN, lubang hitam yang terlibat dalam tabrakan ini masing-masing memiliki massa sekitar 30 hingga 35 kali massa Matahari dan berputar dengan sangat lambat. Peristiwa ini terjadi sekitar 1 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Setelah tabrakan, lubang hitam yang terbentuk memiliki massa sekitar 63 kali massa Matahari dan berputar dengan kecepatan 100 putaran per detik.
Menurut Maximiliano Isi, asisten profesor astronomi di Columbia University dan astrofisikawan di Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics, penemuan ini hampir identik dengan deteksi pertama yang dilakukan pada 10 tahun lalu. Namun, dengan peningkatan kualitas instrumen, para ilmuwan kini dapat melihat peristiwa ini dengan jauh lebih jelas.
"Observasi ini memberi kita pandangan yang sangat baru tentang dinamika ruang dan waktu," ujar Isi, melansir CNN akhir September lalu.
LIGO, yang dikelola oleh komunitas ilmiah global beranggotakan sekitar 1.600 peneliti, menggunakan instrumen yang sensitif untuk mendeteksi distorsi kecil dalam ruang-waktu yang disebabkan oleh gelombang gravitasi. Sejak diluncurkan, LIGO telah mendeteksi lebih dari 300 tabrakan lubang hitam.
Penemuan terbaru ini memberikan konfirmasi terhadap dua prediksi besar dalam teori fisika: pertama, prediksi Roy Kerr pada 1963 yang mengungkap bahwa lubang hitam bisa dijelaskan dengan dua angka sederhana, massanya dan kecepatan rotasinya. Untuk menguji teori ini, peneliti mengamati gelombang gravitasi yang dipancarkan oleh lubang hitam yang bergabung.
Gelombang ini menghasilkan getaran mirip dengan suara lonceng yang dipukul, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengukur massa dan rotasi lubang hitam.
"Gelombang ini memberi kita informasi tentang struktur lubang hitam dan ruang sekitarnya," kata Isi.
"Dan untuk pertama kalinya, kita dapat melihat dengan sangat jelas bahwa lubang hitam ini bisa dijelaskan dengan dua angka saja, massanya dan rotasinya," imbuhnya.
Teorema Hawking di halaman selanjutnya...
Pembuktian Teorema Hawking
Salah satu teorema Stephen Hawking berhasil dibuktikan dalam sebuah peristiwa tabrakan black hole. (Foto: AFP PHOTO / ANDREW COWIE)
Prediksi kedua yang terkonfirmasi oleh GW250114 adalah teorema Stephen Hawking yang menyatakan bahwa saat dua lubang hitam bergabung, luas permukaan lubang hitam yang terbentuk harus lebih besar atau setidaknya sama dengan luas permukaan kedua lubang hitam sebelumnya.
Teorema Hawking ini, yang diajukan pada 1971, adalah salah satu landasan dalam fisika lubang hitam. Hawking mengemukakan bahwa luas permukaan total lubang hitam tidak akan pernah berkurang setelah dua lubang hitam bergabung, melainkan akan selalu bertambah atau tetap sama.
Pada dasarnya, Hawking mengusulkan bahwa hukum termodinamika juga berlaku untuk lubang hitam, yang berarti jumlah "informasi" yang terkandung dalam lubang hitam tidak bisa berkurang.
"Teorema ini menyatakan bahwa luas permukaan lubang hitam tidak bisa berkurang, hanya bisa bertambah atau tetap sama," jelas Isi.
Menurutnya dengan gelombang gravitasi yang jelas ini, para ilmuwan bisa dengan yakin mengonfirmasi teori Hawking tersebut.
Meski sebelumnya LIGO telah mengamati beberapa tabrakan lubang hitam yang memberi konfirmasi sementara terhadap teorema ini, kejernihan gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh tabrakan GW250114 memberikan tingkat kepercayaan yang jauh lebih tinggi. Para ilmuwan dapat memisahkan bagian awal dari sinyal gelombang gravitasi yang datang dari lubang hitam yang terpisah dan menghitung luas permukaan kedua lubang hitam tersebut.
Kemudian, mereka bisa mengukur luas permukaan lubang hitam akhir yang terbentuk setelah tabrakan.
"Hasil ini memberikan keyakinan yang belum pernah ada sebelumnya bahwa teorema Hawking tentang luas permukaan lubang hitam itu benar," ujar Isi.
Kip Thorne, salah satu penerima Nobel atas kontribusinya pada penelitian LIGO, mengatakan bahwa jika Stephen Hawking masih hidup, dia pasti akan sangat senang melihat konfirmasi atas teorema yang telah lama ia ajukan.
"Hawking akan sangat menikmati melihat bahwa luas permukaan lubang hitam yang terbentuk setelah tabrakan ini semakin besar," tambah Thorne.
Penemuan ini merupakan tonggak penting dalam astronomi gelombang gravitasi. Seperti yang dijelaskan Emanuele Berti, profesor fisika dan astronomi di Johns Hopkins University, mendeteksi gelombang gravitasi sangat sulit karena sangat lemah.
Namun, berkat perbaikan terus-menerus pada instrumen LIGO, para ilmuwan kini dapat 'mendengar' gelombang gravitasi dengan kejelasan yang jauh lebih tinggi.
Leor Barack, profesor fisika matematika di University of Southampton, juga mengungkapkan bahwa analisis terbaru ini adalah yang paling akurat hingga saat ini.
"Penemuan ini akan membuka jalan untuk deteksi yang lebih presisi di masa depan dan memberikan pengujian lebih lanjut tentang fisika dasar yang belum pernah bisa diuji sebelumnya," katanya.
Penemuan ini tidak hanya mengonfirmasi teori-teori lama, tetapi juga mengungkap potensi untuk menggabungkan teori relativitas umum Einstein dengan mekanika kuantum, dua teori besar yang selama ini dianggap sulit dipadukan.
