Teleskop NASA mencari gelombang gravitasi panjang dari lubang hitam raksasa

Para astronom selangkah lebih dekat untuk mengamati gelombang gravitasi dari pasangan lubang hitam supermasif di galaksi yang jauh, semua berkat Teleskop Luar Angkasa Fermi Gamma Ray NASA — observatorium luar angkasa yang kuat yang mendeteksi sinar gamma, bentuk cahaya paling energik.

Sebuah tim ilmuwan internasional menganalisis lebih dari satu dekade data Fermi yang dikumpulkan dari pulsar – bintang neutron yang berputar, tetapi tidak menemukan gelombang. Namun, mereka percaya bahwa dengan pengamatan lebih lanjut, gelombang ini mungkin berada dalam jangkauan Fermi.

NASA mendefinisikan gelombang gravitasi sebagai riak di ruang-waktu yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Mereka diciptakan ketika benda-benda besar berakselerasi.

“Kami agak terkejut ketika kami menemukan bahwa Fermi dapat membantu kami mencari gelombang gravitasi yang panjang. Ini baru dalam keributan – studi radio telah melakukan pencarian serupa selama bertahun-tahun. Tapi Fermi dan sinar gamma memiliki beberapa sifat khusus yang bersama-sama menjadikannya sebuah alat yang ampuh dalam penyelidikan ini,” kata Matthew Kerr, fisikawan penelitian di Laboratorium Riset Angkatan Laut AS di Washington.

Kerr dan timnya sedang mencari gelombang yang merentang tahun cahaya, atau triliunan mil, dan membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk melewati Bumi. Untuk mendeteksi gelombang ini, para ilmuwan membutuhkan detektor berukuran galaksi yang disebut susunan waktu pulsar yang melakukan pengamatan jangka panjang terhadap pulsar dalam milidetik pada panjang gelombang radio.

Ketika gelombang gravitasi panjang melewati salah satu pulsar ini dan Bumi, mereka menunda atau memajukan waktu kedatangan cahaya sepersejuta detik. Dengan mencari pola tertentu dari perubahan pulsa antara pulsar dalam array, para ilmuwan berharap dapat mendeteksi gelombang gravitasi yang melintasinya, kata NASA di A melepaskan.

Berbeda dengan susunan waktu pulsar radio, komposit sinar gamma tidak mengalami efek antarbintang, menyediakan penyelidikan pelengkap dan konfirmasi independen dari hasil radio.

“Hasil Fermi sudah 30% sebagus susunan waktu pulsar radio dalam hal mendeteksi latar belakang gelombang gravitasi potensial. Dengan lima tahun lagi mengumpulkan dan menganalisis data pulsar, mereka akan dapat setara dengan bonus tambahan tidak menjadi mampu melakukannya,” kata Aditya Parthasarathy, peneliti di Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, Jerman:

Hasil penelitian, yang dipimpin bersama oleh Ker dan Parthasarathy, diterbitkan dalam jurnal Science.