Tabrakan Blackhole Terkuat Mengonfirmasi Teori Einstein dan Hawking

Para ilmuwan menemukan sinyal terkuat di galaksi, yang berasal dari dua blackhole atau lubang hitam jauh saling berputar. Penggabungan ini memungkinkan para peneliti menguji teori gravitasi Albert Einstein, relativitas umum (GR), dengan cara baru.

Analisis peristiwa tersebut juga mengonfirmasi teorema yang pernah diturunkan oleh Stephen Hawking. Fisikawan ini menyatakan bahwa luas permukaan lubang hitam hanya dapat bertambah dan tidak pernah menyusut.

"Itu teorema relativitas umum yang fundamental dan murni sehingga melihatnya terverifikasi sungguh fantastis. Itu salah satu hal yang memungkinkan kita mengatakan bahwa kita benar-benar sedang mengamati lubang hitam," kata seorang ahli teori gravitasi di Universitas Florida, Clifford Will, dilansir dari Science, Senin (14/9/2025).

Sinyal yang dimaksud tadi terdeteksi pada 14 Januari oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatiory (LIGO). Cahaya laser yang beresonansi di lengan interferometer sepanjang empat kilometer ini, digunakan untuk mendeteksi gelombang gravitasi yang lewat.

Perbandingan sinyal terbaru dengan model menunjukkan bahwa sinyal tersebut dihasilkan, ketika lubang hitam yang jaraknya jauh dengan massa 33,6 dan 32,2 kali massa Matahari saling berputar hingga akhirnya bergabung.

Setelah penggabungan, horizon peristiwa lubang hitam bergema sekilas, seperti sebuah lonceng yang dipukul keras. Dalam kasus ini, cahaya terang yang mengelilingi bagian gelap blackhole memiliki frekuensi 247 siklus per detik, dan berlangsung sekitar 10 milidetik.

Dijelaskan kalau osilasi utama dapat memiliki nada tambahan dengan frekuensi yang sedikit berbeda, umumnya lebih rendah. Nah hal ini nantinya akan memudar lebih cepat dan merupakan kunci untuk menguji teori gravitasi Albert Einstein.

Satu hal yang perlu diperhatikan adalah LIGO mengidentifikasi dan mengkarakterisasi sinyal dengan bantuan simulasi yang mengasumsikan GR akurat. Untuk menghindarinya, para peneliti mengabaikan sebagian besar sinyal dan hanya menganalisis cincinnya.

Namun, Frans Pretorius, seorang ahli teori gravitasi di Universutas Princenton, memperingatkan bahwa sejumlah bias mungkin masih tertanam dalam analisa itu. Kemudian para peneliti LIGO menggunakan massa dan spin lubang hitam terakhir untuk menghitung luas cakrawala peristiwanya, sekitar 400.000 kilometer persegi.

Dari situ, ketika lubang-lubang hitam awal saling berputar, terungkap lah massa, spin, dan luasnya. Luas lubang hitam terakhir melebih total luas lubang-lubang hitam awal. Hasil ini sesuai dengan teorema matematika Hawking, yang menyatakan bahwa terlepas dari bagaimana massa dan spin lubang hitam berevolusi, luasnya hanya akan bertambah.