Kicauan Jagat Raya Bukti Gelombang Gravitasi, Apa dan Bagaimana Menemukannya?

Dua lubang hitam bermassa 36 dan 29 kali matahari seharusnya membentuk lubang hitam bermassa 65 kali matahari. Namun, yang terbentuk ternyata 62. Sisa 3 kali massa matahari itu yang dikonversi menjadi energi gelombang gravitasi.

Bagaimana mendeteksinya?

Ada beberapa usaha untuk mendeteksi gelombang gravitasi. Temuan baru kali ini datang dari observasi dengan fasilitas Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO).

LIGO mendeteksi gelombang gravitasi berdasarkan perubahan yang diakibatkannya pada ruang dan waktu sekitarnya. Gelombang gravitasi akan meregangkan ruang dan waktu di satu sisi, tetapi memampatkan lainnya.

LIGO sebenarnya merupakan satu set fasilitas yang terpisah 4 kilometer, di Washington dan Lousiana. Keduanya dihubungkan oleh pipa vakum.

Dalam fasilitas LIGO, ada instrumen penembak laser. Laser akan terus bergerak dalam saluran vakum dari fasilitas satu ke yang lain.

Jika tak ada gelombang gravitasi, jarak yang ditempuh laser akan selalu sama sepanjang waktu. Namun, bila ada gelombang gravitasi yang datang, jarak tempuh akan berubah.

Perubahan itu yang ditangkap. IGO dilengkapi oleh detektor mahasensitif yang bisa menangkap perubahan yang sebenarnya amat kecil itu.

Bayangkan, perubahannya bukan lagi dalam ukuran milimeter, melainkan lebih kurang hanya sepersepuluh ribu dari diameter sebuah atom!

LIGO/The Guardian/Yunanto Wiji Utomo Ilustrasi cara kerja fasilitas LIGO.

LIGO dikembangkan sejak tahun 2002. Tahun 2010, fasilitas LIGO dihentikan sementara untuk perbaikan. Pada September 2015 lalu, LIGO beroperasi kembali.

Fasilitas LIGO setelah perbaikan dikenal dengan Advanced LIGO. Singkatnya, fasilitas baru itu jauh lebih sensitif dan selektif dalam menyaring kebisingan.

Advanced LIGO sebenarnya baru beroperasi pada 18 September 2015 lalu. Namun, detektor yang telah dinyalakan beberapa hari sebelumnya ternyata berhasil mendapatkan data pada 14 September 2015.

Data itulah yang kemudian dikonfirmasi sebagai petunjuk gelombang gravitasi. Marco Drago dari Max Planck Institute for Gravitational Physics adalah orang pertama yang mengetahui adanya kicauan itu.

Drago menjumpai kicauan sebagai lonjakan frekuensi gelombang, dari normalnya 35 Hertz lalu memuncak menjadi 250 Hertz dan tiba-tiba saja turun lagi.

Selain LIGO, fasilitas lain yang berusaha melacak gelombang gravitasi adalah Laser Interferometer Space Antenna (LISA). Fasilitas ini dikelola oleh Badan Antariksa Eropa (ESA).

Ada juga North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves atau NANOGrav. Beda dengan LISA dan LIGO, NANOGrav tidak menggunakan laser, tetapi melacak gelombang radio.