Pada bulan Februari 2016, saintis yang bekerja di Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) melakar sejarah ketika mereka mengumumkan pengesanan gelombang graviti yang pertama. Sejak masa itu, kajian gelombang gravitasi telah berkembang pesat dan membuka kemungkinan baru untuk mempelajari Alam Semesta dan undang-undang yang mengaturnya.
Sebagai contoh, sebuah pasukan dari University of Frankurt am Main baru-baru ini menunjukkan bagaimana gelombang graviti dapat digunakan untuk menentukan seberapa besar bintang neutron yang dapat diperoleh sebelum runtuh ke dalam lubang hitam. Ini tetap menjadi misteri sejak bintang-bintang neutron pertama kali ditemui pada tahun 1960-an. Dan dengan had jisim atas yang telah ditetapkan, para saintis akan dapat mengembangkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana jasmani bertindak dalam keadaan yang melampau.
Kajian yang menjelaskan penemuan mereka baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Surat Jurnal Astrofizik di bawah tajuk "Menggunakan Pemerhatian gelombang Graviti dan Hubungan Kuasi-universal untuk Mengekang Jisim Maksimum Bintang Neutron". Kajian ini diketuai oleh Luciano Rezzolla, Ketua Astrofizik Teoretikal dan Pengarah Institut Fizik Teoretikal di University of Frankfurt, dengan bantuan yang diberikan oleh pelajarnya, Elias Most dan Lukas Wei.
Demi kajian mereka, pasukan mempertimbangkan pemerhatian baru-baru ini yang dibuat mengenai peristiwa gelombang graviti yang dikenali sebagai GW170817. Peristiwa ini, yang berlaku pada 17 Ogos 2017, adalah gelombang graviti keenam yang dapat ditemui oleh Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) dan Virgo Observatory. Tidak seperti peristiwa sebelumnya, kejadian ini unik kerana ia disebabkan oleh perlanggaran dan letupan dua bintang neutron.
Dan sementara kejadian lain terjadi pada jarak sekitar satu miliar tahun cahaya, GW170817 hanya terjadi 130 juta tahun cahaya dari Bumi, yang memungkinkan untuk pengesanan dan penyelidikan yang cepat. Selain itu, berdasarkan pemodelan yang dilakukan beberapa bulan setelah peristiwa tersebut (dan menggunakan data yang diperoleh oleh Observatorium sinar-X Chandra), pelanggaran tersebut tampaknya telah meninggalkan lubang hitam sebagai sisa.
Pasukan ini juga mengadopsi pendekatan "hubungan sejagat" untuk kajian mereka, yang dikembangkan oleh penyelidik di Universiti Frankfurt beberapa tahun yang lalu. Pendekatan ini menunjukkan bahawa semua bintang neutron mempunyai sifat yang serupa yang dapat dinyatakan dalam kuantiti tanpa dimensi. Digabungkan dengan data GW, mereka menyimpulkan bahawa jisim maksimum bintang neutron yang tidak berputar tidak boleh melebihi 2.16 jisim suria.
Seperti yang dijelaskan oleh Profesor Rezzolla dalam siaran akhbar University of Frankfurt:
"Keindahan penyelidikan teori adalah bahawa ia dapat membuat ramalan. Teori, bagaimanapun, sangat memerlukan eksperimen untuk menyempitkan beberapa ketidakpastiannya. Oleh itu, sangat luar biasa bahawa pemerhatian penggabungan bintang neutron binari tunggal yang berlaku berjuta-juta tahun cahaya digabungkan dengan hubungan sejagat yang ditemui melalui karya teoritis kami telah memungkinkan kami menyelesaikan teka-teki yang telah melihat banyak spekulasi pada masa lalu. "
Kajian ini adalah contoh yang baik bagaimana penyelidikan teori dan eksperimen dapat bertepatan untuk menghasilkan ramalan iklan model yang lebih baik. Beberapa hari selepas penerbitan kajian mereka, kumpulan penyelidik dari AS dan Jepun secara bebas mengesahkan penemuan tersebut. Sama pentingnya, pasukan penyelidik ini mengesahkan hasil kajian menggunakan pendekatan dan teknik yang berbeza.
Pada masa akan datang, astronomi gelombang graviti diharapkan dapat menyaksikan banyak lagi peristiwa. Dan dengan kaedah yang lebih baik dan model yang lebih tepat yang ada, ahli astronomi cenderung untuk belajar lebih banyak lagi mengenai kekuatan yang paling misterius dan kuat di alam semesta kita.
