Apa Itu Gelombang Gravitasi?

Mungkin beberapa bulan yang lalu sempat booming mengenai gelombang gravitasi. Hal ini dikarenakan para ilmuwan LIGO ( Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ) berhasil “merekam” gelombang gravitasi .Namun, apakah yang dimaksud dengan gelombang gravitasi?

Ilustrasi dari gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh 2 buah black hole yang sedang menyatu. Kredit : Henze/NASA
Ilustrasi dari gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh 2 buah black hole yang sedang menyatu. Kredit : Henze/NASA

Sebelum membahas mengenai gelombang gravitasi, mari sebelumnya kita bicarakan terlebih dahulu mengenai gravitasi menurut teori relativitas.

Gravitasi menurut teori klasik ( yang kita pelajari saat SMA ) adalah gaya tarik menarik antara dua ataupun lebih benda bermassa. Namun, menurut teori relativitas gravitasi tidak seperti itu – gravitasi adalah bagian dari ruang dan waktu (space-time). Untuk mempermudah penjelasan diatas, mari kita bayangkan ruang dan waktu itu seperti sebuah lembaran kain yang dibetangkan. Ketika kita menjatuhkan benda bermassa (contoh : bola bowling) maka kain akan melengkung. Semakin berat massa benda maka semakin besar lengkungkan yang dibentuk.

Ilustrasi bola bowling dijatuhkan ke kain. Kredit : Jorge Cham ( Gravitaional Waves Explained ) www.phdcomics.com
Ilustrasi bola bowling dijatuhkan ke kain. Kredit : Jorge Cham ( Gravitaional Waves Explained ) www.phdcomics.com

Apabila kita meluncurkan kelereng secara lurus tepat ke arah lengkungan tadi maka kelereng tersebut akan jatuh kedalam lengkungan. Namun apabila kita meluncurkan pada tempat yang tepat maka kelereng tadi tidak akan jatuh, namun akan mengitari bola bowling tersebut atau bisa dikatakan dengan bahasa lain bahwa kelereng meng-orbit bola bowling tersebut!.

Ilustrasi meluncurkan kelereng dan mengitari bola bowling. Kredit : Jorge Cham ( Gravitaional Waves Explained ) www.phdcomics.com
Ilustrasi meluncurkan kelereng dan mengitari bola bowling. Kredit : Jorge Cham ( Gravitaional Waves Explained ) www.phdcomics.com

Hal ini lah yang berlaku pada orbit bumi terhadap matahari maupun orbit benda benda langit lainnya. Matahari memiliki massa yang sangat besar sehingga matahar melengkungkan ( membelokkan ) ruang dan waktu. Sehingga bumi akan bergerak lurus mengikuti arah lengkungan dari ruang dan waktu. Nah ini lah yang disebut sebagai gravitasi. Bisa dikatakan gravitasi adalah lengkungan dari ruang dan waktu.

Kredit : sunorbit.net
Kredit : sunorbit.net

Kembali ke gelombang gravitasi. Gelombang gravitasi ini terjadi ketika dua benda bermassa saling mengitari satu sama lain dan menciptakan “ombak” di dalam struktur ruang dan waktu. Tidak perlu dua buah bintang ataupun lunbang hitam untuk membuat “ombak” ini, ketika ada dua orang berdansa saling mengitari mereka akan menciptakan gelombang gravitasi. Namun, karena massa manusia sanga kecil gelombang gravitasi yang tercipta sangatlah kecil, sehinga sangat tidak dimungkinkan untuk di deteksi. Karena itu dibutuhkan dua buah benda dengan massa sangat besar seperti lubang hitam, bintang neutron, dan sebagainya untuk dapat mudah mendeteksi gelombang gravitasi. Peristiwa mega-dahsyat seperti menyatunya lubang hitam, supernovae, dan penggabungan bintang neutron dapat menciptakan gelombang gravitasi yang besar juga sehingga lebih mudah dideteksi.

Walaupun gelombang gravitasi ini diprediksi oleh Einstein pada tahun 1916, tapi bukti keberadaanya baru ditemukan 20 tahun setelah Einstein meninggal pada tahun 1974. Pada tahun itu, dua astronom yang bekerja di Observatori Radio Arecibo di Puerto Rico menemukan Pulsar (bintang neutron yang berotasi dengan cepat ) yang berpasangan dan saling mengitari. Penemuan ini persis seperti apa yang menurut relativitas umum prediksikan akan memancarkan gelombang gravitasi. Pulsar yang berpasangain ini hingga saat ini telah dipantau selama lebih dari 40 tahun dan perubahan yang diamati pada orbit ke dua pulsar ini sesuai dengan perhitungan relativitas umum, sehingga tidak diragukan lagi memancarkan gelombang gravitasi

Ilustriasi Pulsar yang berpasang yang saling mengitari. Kredit : John Rowe Animations, www.jb.man.ac.uk
Ilustriasi Pulsar yang berpasang yang saling mengitari. Kredit : John Rowe Animations, www.jb.man.ac.uk

Walaupun tempat sumber gelombang gravitasi ini sangat dahsyat gangguannya, namun ketika gelombang ini mencapai bumi gelombang gravitasi ini kekuatannya berkurang hingga jutaan kali karena jaraknya yang sangat jauh.

Leave a Reply