Artikel ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan editorial Science X. Para editor telah menekankan atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:
fakta diverifikasi
publikasi yang ditinjau oleh rekan sejawat
sumber terpercaya
membenarkan
OKE! Sensitivitas medan waktu pulsar terhadap sumber kontinum dari spiral lubang hitam supermasif menggunakan analisis ¨P dan ˙Pb (merah). Kredit: Surat Tinjauan Fisik (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.101403
× tutup
Sensitivitas medan waktu pulsar terhadap sumber kontinum dari spiral lubang hitam supermasif menggunakan analisis ¨P dan ˙Pb (merah). Kredit: Surat Tinjauan Fisik (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.101403
Sebuah tim fisikawan telah mengembangkan metode untuk mendeteksi gelombang gravitasi dengan frekuensi sangat rendah sehingga mereka dapat mengungkap rahasia tahap awal penggabungan lubang hitam supermasif, objek terberat di alam semesta.
Metode ini dapat mendeteksi gelombang gravitasi yang berosilasi hanya sekali setiap seribu tahun, 100 kali lebih lambat dibandingkan gelombang gravitasi yang diukur sebelumnya.
“Gelombang yang mencapai kita dari ruang terjauhlah yang dapat mempengaruhi perjalanan cahaya,” kata JEFF DROR, Ph.D., asisten profesor fisika di Universitas Florida dan salah satu penulis studi baru ini. “Mempelajari gelombang-gelombang dari alam semesta awal ini akan membantu kita menciptakan gambaran lengkap tentang sejarah kosmik kita, serupa dengan penemuan latar belakang gelombang mikro kosmik sebelumnya.”
Dror dan rekan penulisnya, peneliti pascadoktoral Universitas California, Santa Cruz William DeRocco, menerbitkan temuan mereka di Physical Review Letters.
Gelombang gravitasi mirip dengan riak di angkasa. Seperti gelombang suara atau gelombang di lautan, gelombang gravitasi bervariasi dalam frekuensi dan amplitudo, informasi yang memberikan wawasan tentang asal usul dan usianya. Gelombang gravitasi yang mencapai kita dapat berosilasi pada frekuensi yang sangat rendah, jauh lebih rendah daripada gelombang suara yang dapat dideteksi oleh telinga manusia. Beberapa frekuensi terendah yang terdeteksi di masa lalu hanya mencapai satu nanohertz.
“Sebagai referensi,” Dror menjelaskan, “frekuensi gelombang suara yang dihasilkan oleh auman aligator sekitar 100 miliar kali lebih tinggi dari frekuensi ini—gelombang tersebut merupakan gelombang yang sangat rendah.”
Metode deteksi baru mereka didasarkan pada analisis pulsar dan bintang neutron yang memancarkan gelombang radio pada interval yang sangat teratur. Dror berhipotesis bahwa mencari perlambatan bertahap dari kedatangan pulsa-pulsa ini dapat mengungkap gelombang gravitasi baru.
Dengan mempelajari data pulsar yang ada, Dror mampu mencari gelombang gravitasi pada frekuensi yang lebih rendah dari sebelumnya, memperluas “jangkauan pendengaran” kita ke frekuensi serendah 10 picohertz, 100 kali lebih rendah dari upaya sebelumnya yang mendeteksi gelombang pada tingkat nanohertz.
Meskipun gelombang gravitasi dengan frekuensi sekitar nanohertz telah terdeteksi sebelumnya, tidak banyak yang diketahui tentang asal usulnya. Ada dua teori. Ide utamanya adalah bahwa gelombang-gelombang ini merupakan hasil penggabungan dua lubang hitam supermasif, yang jika benar, akan memberikan para peneliti cara baru untuk mempelajari perilaku objek-objek raksasa yang terletak di jantung setiap galaksi.
Teori terkemuka lainnya adalah bahwa gelombang-gelombang ini diciptakan oleh suatu peristiwa dahsyat di awal sejarah alam semesta. Dengan mempelajari gelombang gravitasi pada frekuensi yang lebih rendah lagi, mereka mungkin dapat membedakan kemungkinan-kemungkinan ini.
“Ke depan, langkah selanjutnya adalah menganalisis kumpulan data baru,” kata Dror. “Dataset yang kami gunakan sebagian besar berasal dari tahun 2014 dan 2015, dan sejumlah besar observasi pulsar telah dilakukan sejak saat itu.”
Dror juga berencana menjalankan simulasi data palsu menggunakan superkomputer HiPerGator UF untuk mengungkap lebih jauh sejarah kosmik. Superkomputer dapat menjalankan simulasi yang besar dan kompleks secara efisien, sehingga sangat mengurangi waktu yang diperlukan untuk menganalisis data.
Informasi lebih lanjut:
William DeRocco dkk., Menggunakan parameter pulsar untuk mendeteksi gelombang gravitasi subnanohertz, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.101403. Di arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2212.09751
Informasi dari buku harian:
Surat Tinjauan Fisik, arXiv
+ There are no comments
Add yours