Penemuan Gelombang Gravitasi

Tahun 1916, Einstein pernah mengajukan sebuah prediksi mengenai gravitational waves / gelombang gravitasi. Menurutnya, gelombang gravitasi berbentuk seperti riak dalam ruang, penyebabnya bisa berupa proses hebat dan energik di alam semesta. Misalnya, ketika dua lubang hitam menabrak satu sama lain.

Pada 11 Februari 2016 (waktu Amerika Serikat), para ilmuwan yang tergabung dalam Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) dan beberapa lembaga riset lain mengumumkan jika mereka berhasil menemukan dan membuktikan tentang keberadaan gelombang gravitasi. Dan, apa yang mereka temukan sama dengan apa yang sudah diprediksi oleh Einstein, seabad lalu.

LIGO yang diprakarsai oleh Rainer Weiss dari Massachusetts Institute of Technology serta Kip Thorne dan Ronald Drever dari California Institue of Technology berhasil menemukan bukti gelombang gravitasi setelah 25 tahun pencarian serta berbulan-bulan pengamatan mendalam sebelum benar-benar mempublikasikan temuan mereka. Padahal, deteksi langsung keberadaan gelombang gravitasi pertama sudah terjadi pada 14 September 2015.

Kenapa penemuan gelombang gravitasi begitu mengejutkan?

Pertama, tentu saja karena hal itu membuktikan prediksi yang dibuat Einstein pada seabad lalu adalah benar. Bahkan walaupun Einstein sendiri yang memprediksi kemungkinan adanya gelombang gravitasi ini, tapi dia sendiri sebenarnya ragu bahwa ilmuwan bisa menemukannya.

Kedua, penemuan gelombang gravitasi akan memungkinkan kita melakukan penelitian lebih mendalam lagi mengenai alam semesta dan bagaimana alam semesta bekerja bahkan terbentuk. Terlebih, gelombang ini akan memungkinkan kita melakukan penelitian terhadap lubang hitam, yang sampai saat ini belum memungkinkan karena mereka menyerap sebuah bentuk energi, bahkan cahaya.

Bagaimana penemuan gelombang gravitasi terjadi?

LIGO membangun dua buah pusat penelitian berbentuk sudut segitiga, masing-masing memiliki dua terowongan panjangnya adalah 4 km. Di dalamnya merupakan sebuah ruang hampa, dan ditembakkan sinar laser kemudian dipantulkan kembali ke sumbernya. Jika tanpa gangguan, kedua cahaya akan kembali ke sumbernya pada waktu yang sama.

Nah, ketika gelombang gravitasi melintas, maka gelombang akan menyebabkan perubahan, walaupun sangat kecil, pada waktu kembalinya cahaya laser tersebut. Dan itulah yang mampu membuktikan keberadaan gelombang gravitasi.

Seperti apa bentuk gelombang gravitasi?

Bayangkan dua buah lubang saling ‘menari’ mendekati kecepatan cahaya kemudian bersatu menciptakan sebuah lubang hitam yang lebih besar. Saat penyatuan ini terjadi, dia mengirimkan sebuah gelombang gravitasi ke seluruh alam semesta dalam kecepatan cahaya.

Sama halnya ketika sebuah kolam yang tenang, lalu kita melemparkan sebuah batu ke tengah-tengahnya. Saat batu menyentuh permukaan air yang datar, akan terjadi riak pada air. Tapi, gelombang gravitasi jauh lebih kompleks dari riak air karena gelombang ini bisa menyusut dan mengembangkan ruang dan waktu saat dia bergerak.

Kenapa gelombang gravitasi sulit ditemukan?

Seperti riak air pada kolam, ketika semakin jauh dari sumbernya, maka riak akan semakin lemah. Sama halnya dengan gelombang gravitasi yang berasal dari peristiwa 1,3 milyar tahun yang lalu.

Gelombang gravitasi membutuhkan waktu begitu lama sebelum bisa ditemukan karena untuk menghasilkan sebuah gelombang gravitasi yang cukup besar untuk dideteksi memerlukan dua buah objek dengan massa yang besar dan bergerak dengan kecepatan tinggi. Selain itu, perubahan yang dihasilkan tidak lebih besar dari atom.

Sekarang kita tahu bahwa gelombang gravitasi bisa menyusutkan serta merenggangkan ruang dan waktu, apakah ini berarti perjalanan waktu sudah semakin dekat?