Hanya lebih dari setahun yang lalu, pada 12 April 2019, kolaborasi LIGO-Virgo menemui gelombang graviti yang menyebar dalam masa-masa dari perlanggaran epik dua lubang hitam pada jarak 2.4 bilion tahun cahaya.
Tetapi seperti yang diketahui oleh ahli astronomi, perlanggaran GW 190412 sebenarnya adalah sesuatu yang belum pernah kita lihat sebelumnya. Daripada dua lubang hitam berjisim kira-kira sama, 20-40 kali jisim Matahari, GW 190412 diperoleh dari sistem binari yang tidak rata.
Berdasarkan analisis gelombang gravitasi yang berdenyut ini, para astronom mendapati bahawa salah satu lubang hitam mengecilkan skala ke sekitar 29.7 jisim suria, sementara yang lain tiga kali lebih ringan pada hanya 8.4 jisim suria.
Ia juga merupakan lubang hitam berjisim terendah yang ditemui hingga kini – yang sangat mengasyikkan kerana ini bermaksud penggabungan mereka memberikan isyarat yang lebih panjang daripada penggabungan lubang hitam yang lain – sejumlah besar data untuk diterokai.
“Tidak satu pun dari jumlah ini terlalu mengejutkan. Kita tahu lubang hitam terdapat dalam ukuran itu. Apa yang baru adalah nisbah jisim, 'jelas ahli astronomi Christopher Berry dari Northwestern University dan LIGO Collaboration.
“Pemerhatian ini membolehkan kami menguji ramalan kami untuk isyarat gelombang graviti dengan cara yang baru dan merupakan satu lagi teka-teki untuk memahami bagaimana lubang hitam binari terbentuk.”
Berdasarkan isyarat peleburan yang tidak biasa, pasukan juga dapat melakukan beberapa ukuran lagi. Mereka dapat menentukan bahawa lubang hitam terbesar berputar.
Pada GW 190412, putaran ini nampaknya cukup cepat, yang mungkin menjadi petunjuk bagaimana sistem binari yang tidak sekata itu berlaku. Anda lihat, terdapat beberapa model astrofizik untuk pembentukan lubang hitam binari, tetapi kebanyakannya menghasilkan pasangan jisim yang lebih kurang sama.
Yang paling jelas adalah sistem bintang binari di mana setiap bintang runtuh ke dalam lubang hitam. Walau bagaimanapun, dipercayai bahawa mereka tidak dapat membuat lubang hitam binari dengan perbezaan besar dalam jisim, kecuali untuk GW 190412.
Ada kemungkinan lubang hitam terbentuk secara berasingan, dan kemudian entah bagaimana berkumpul, saling menangkap di orbit. Tetapi pemintalan lubang hitam yang lebih besar menunjukkan ia mungkin bergabung dengan lubang hitam yang lain lebih awal, sebelum GW 190412.
Anda boleh membaca teks penuh di laman web LIGO.
Sumber: Foto: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), projek Simulasi eXtreme Spacetime
