Tanda teori saintifik yang benar-benar hebat adalah hasil yang diramalkannya semasa anda menjalankan eksperimen atau melakukan pemerhatian. Dan salah satu teori terbesar yang pernah dikemukakan ialah konsep Relativiti, yang dijelaskan oleh Albert Einstein pada awal abad ke-20.
Sebagai tambahan untuk membantu kita memahami bahawa cahaya adalah had kelajuan tertinggi Alam Semesta, Einstein menggambarkan graviti itu sendiri sebagai melengkapkan masa.
Dia melakukan lebih dari sekadar memberikan banyak penjelasan baru yang rumit untuk Alam Semesta, dia mengusulkan serangkaian ujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui apakah teorinya benar.
Satu ujian, misalnya, menjelaskan sepenuhnya mengapa orbit Mercury tidak sesuai dengan ramalan yang dibuat oleh Newton. Ramalan lain dapat diuji dengan instrumen saintifik hari ini, seperti mengukur pelebaran waktu dengan jam bergerak pantas.
Oleh kerana graviti sebenarnya adalah penyimpangan masa-masa, Einstein meramalkan bahawa objek besar yang bergerak melalui masa-masa harus menghasilkan riak, seperti gelombang yang bergerak melalui lautan.
Hanya dengan berjalan-jalan, anda meninggalkan gelombang graviti yang memampatkan dan mengembangkan ruang di sekitar anda. Walau bagaimanapun, gelombang ini sangat kecil. Hanya peristiwa paling bertenaga di seluruh Alam Semesta yang dapat menghasilkan gelombang yang dapat kita mengesan.
Perlu lebih dari 100 tahun untuk akhirnya terbukti benar, pengesanan langsung gelombang graviti. Pada bulan Februari, 2016, ahli fizik dengan Observatori Gelombang Gravitasi Laser Interferometer, atau LIGO mengumumkan perlanggaran dua lubang hitam besar yang terletak lebih dari satu bilion tahun cahaya.
Sebarang saiz lubang hitam boleh bertembung. Lubang hitam massa bintang lama atau lubang hitam supermasif. Proses yang sama, hanya pada skala yang sama sekali berbeza.
Mari kita mulakan dengan lubang hitam besar. Ini tentu saja terbentuk ketika bintang dengan massa Matahari kita berkali-kali mati di sebuah supernova. Sama seperti bintang biasa, bintang besar ini boleh berada dalam sistem binari.
Bayangkan nebula bintang di mana sepasang bintang binari terbentuk. Tetapi tidak seperti Matahari, masing-masing adalah raksasa dengan massa Matahari berkali-kali, mengeluarkan tenaga beribu-ribu kali lebih banyak. Kedua-dua bintang akan mengorbit satu sama lain hanya beberapa juta tahun, dan kemudian satu bintang akan meletup sebagai supernova. Sekarang anda akan mempunyai bintang besar yang mengorbit lubang hitam. Kemudian bintang kedua meletup, dan sekarang anda mempunyai dua lubang hitam yang mengorbit satu sama lain.
Oleh kerana lubang hitam berpusing di antara satu sama lain, mereka memancarkan gelombang graviti yang menyebabkan orbitnya merosot. Ini adalah jenis pemikiran. Lubang hitam mengubah momentumnya menjadi gelombang graviti.
Ketika momentum sudut mereka menurun, mereka berpusing ke dalam sehingga mereka benar-benar bertabrakan. Apa yang seharusnya menjadi salah satu letupan paling bertenaga di Alam Semesta yang diketahui adalah gelap dan sunyi, kerana tidak ada yang dapat melepaskan diri dari lubang hitam. Tidak ada sinaran, tidak ada cahaya, tidak ada zarah, tidak ada jeritan, tidak ada. Dan jika anda menghancurkan dua lubang hitam bersama-sama, anda hanya mendapat lubang hitam yang lebih besar.
Gelombang graviti bergelombang dari pelanggaran penting ini seperti gelombang melalui lautan, dan ia dapat dikesan di lebih dari satu bilion tahun cahaya.
Inilah yang berlaku awal tahun ini dengan pengumuman dari LIGO. Instrumen sensitif ini mengesan gelombang graviti yang dihasilkan ketika dua lubang hitam dengan 30 jisim suria bertembung sekitar 1.3 bilion tahun cahaya.
Ini juga bukan kejadian satu kali, mereka mengesan perlanggaran lain dengan dua lubang hitam besar yang lain.
Lubang hitam berjisim biasa bukan satu-satunya yang boleh bertembung. Lubang hitam supermasif juga boleh bertembung.
Dari apa yang dapat kita ketahui, terdapat lubang hitam supermasif di tengah-tengah hampir setiap galaksi di Alam Semesta. Yang di Bima Sakti adalah lebih daripada 4.1 juta kali massa Matahari, dan yang di tengah-tengah Andromeda dianggap 110 hingga 230 juta kali massa Matahari.
Dalam beberapa bilion tahun, Bima Sakti dan Andromeda akan bertembung, dan memulakan proses penggabungan bersama. Kecuali lubang hitam Bima Sakti ditendang ke ruang dalam, kedua lubang hitam akan saling mengorbit satu sama lain.
Hanya dengan lubang hitam massa bintang, mereka akan memancarkan momentum sudut dalam bentuk gelombang graviti, dan berputar lebih dekat dan lebih dekat bersama. Beberapa ketika, di masa depan yang jauh, kedua lubang hitam akan bergabung menjadi lubang hitam yang lebih besar lagi.
Bima Sakti dan Andromeda akan bergabung menjadi Milkdromeda, dan selama berbilion tahun akan datang, akan terus mengumpulkan galaksi baru, mengeluarkan lubang hitam mereka dan memasukkannya ke dalam kolektif.
Lubang hitam boleh bertembung sama sekali. Einstein meramalkan gelombang graviti yang akan dihasilkannya, dan sekarang LIGO telah memerhatikannya untuk pertama kalinya. Semasa alat yang lebih baik dikembangkan, kita harus belajar lebih banyak lagi mengenai kejadian ekstrem ini.
Podcast (audio): Muat turun (Tempoh: 6:11 - 2.2MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
Podcast (video): Muat turun (Tempoh: 6:13 - 80.7MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
