Prediksi Einstein Terbukti, Katai Putih Ditemukan Menyeret Ruang dan Waktu

Dibandingkan dengan katai putih, pulsar merupakan jenis yang sama sekali berbeda. Mereka tidak terbuat dari atom konvensional, namun dari neutron yang terkemas rapat dan membuatnya sangat padat, berdensitas tinggi. Terlebih lagi, pulsar dalam penelitian kami berputar 150 kali setiap menitnya.

Ini berarti bahwa 150 kali setiap satu menit, sebuah “sinar mercusuar” gelombang radio yang dipancarkan oleh pulsar akan melewati titik di bumi saat ini dan menguntungkan untuk penelitian.

Kami dapat menggunakannya untuk memetakan jalur pulsar saat ia mengorbit katai putih dengan cara mengetahui kecepatan cahaya dan mencatat kapan denyut gelombang tiba pada teleskop kami. Metode ini mengungkapkan bahwa kedua bintang mengorbit satu sama lain dalam waktu kurang dari 5 jam.

Pasangan bintang ini, secara resmi diberi nama PSR J1141-6545, merupakan laboratorium gravitasi ideal. Sejak 2001, kami telah berkali-kali dalam setahun mengunjungi observatorium Parkes untuk memetakan orbit sistem ini yang menunjukkan banyak efek gravitasi Einstein.

Memetakan evolusi atau perubahan orbit bukan pekerjaan yang cocok untuk orang yang tidak sabar dan pengukuran kami memberikan hasil yang sangat tepat.

Meskipun PSR J1141-6545 berjarak beberapa ratus kuadriliun kilometer jauhnya dari bumi (satu kuadriliun sama dengan sejuta miliar), kami tahu bahwa pulsar ini berotasi 2,5387230404 kali per detik dan orbitnya “berguling-guling” di angkasa. Ini berarti bidang orbitnya tidak tetap, dan berputar secara perlahan.

Bagaimana sistem ini terbentuk?

Ketika pasangan bintang lahir, bintang yang memiliki massa lebih besar akan mati lebih dulu dan sering kali membentuk katai putih. Sebelum bintang kedua mati, ia akan mentransfer materi ke bintang katai putih pasangannya.

Hal ini membuat sebuah piringan terbentuk ketika material jatuh menuju katai putih dan membuatnya berputar semakin cepat, proses ini bertahan selama puluhan ribu tahun, hingga ia berputar setiap beberapa menit.

Pada kasus langka seperti kasus ini, bintang kedua dapat meledak menjadi supernova atau ledakan bintang dan hanya menyisakan pulsar. Katai putih yang berputar sangat cepat menarik kerangka ruang-waktu di sekitarnya, membuat bidang orbit pulsar miring sebagaimana ia juga tertarik ke dalamnya.

Kemiringan ini yang kami amati melalui pemetaan yang sabar dari orbit pulsar.

Einstein sendiri mengira bahwa banyak dari prediksinya mengenai ruang dan waktu tidak akan pernah bisa diamati.

Namun beberapa tahun terakhir telah terlihat penemuan revolusioner dan ekstrem dalam astrofisika, termasuk penemuan gelombang gravitasi dan pencitraan bayangan lubang hitam dengan jaringan teleskop di seluruh dunia. Penemuan-penemuan ini dibuat berkat fasilitas bernilai miliaran dolar.

Untungnya masih ada peran yang dapat diberikan oleh teleskop radio yang telah berumur 50 tahun seperti yang ada di obervatorium Parkes dalam mengeksplorasi teori relativitas umum Einstein. Dan tentunya hal ini juga didukung oleh pekerjaan yang penuh kesabaran dari berbagai generasi mahasiswa pascasarjana di sini.

Matthew Bailes

ARC Laureate Fellow, Swinburne University of Technology., Swinburne University of Technology

Vivek Venkatraman Krishnan

Scientific staff, Max Planck Institute

Artikel ini tayang di Kompas.com berkat kerja sama dengan The Conversation Indonesia. Tulisan di atas diambil dari artikel asli berjudul "Faktor lengkung: hasil pengamatan bintang berputar yang mengubah struktur ruang dan waktu". Isi di luar tanggung jawab Kompas.com.