Penemuan sinyal terkuat di galaksi yang berasal dari perputaran dua lubang hitam raksasa membuka tabir baru dalam dunia astrofisika. Penggabungan dahsyat ini memberikan kesempatan langka bagi ilmuwan untuk menguji teori relativitas umum Albert Einstein dengan cara yang belum pernah dilakukan sebelumnya.
Sinyal yang terdeteksi oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) pada 14 Januari ini, menjadi bukti konkrit dari teorema yang diajukan oleh Stephen Hawking. Teorema tersebut menyatakan bahwa luas permukaan lubang hitam selalu bertambah dan tidak pernah berkurang.
"Melihat verifikasi teorema relativitas umum yang fundamental ini adalah hal yang luar biasa. Ini adalah salah satu bukti kuat bahwa kita benar-benar mengamati lubang hitam," ungkap seorang ahli teori gravitasi.
LIGO menggunakan cahaya laser yang beresonansi di lengan interferometer sepanjang empat kilometer untuk mendeteksi gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh penggabungan dua lubang hitam dengan massa masing-masing 33,6 dan 32,2 kali massa Matahari.
Setelah bergabung, horizon peristiwa lubang hitam bergetar layaknya lonceng yang dipukul, menghasilkan frekuensi 247 siklus per detik yang berlangsung sekitar 10 milidetik. Osilasi utama ini memiliki nada tambahan dengan frekuensi yang sedikit berbeda dan lebih rendah, yang memudar lebih cepat dan menjadi kunci untuk menguji teori gravitasi Einstein.
Meskipun LIGO menggunakan simulasi yang mengasumsikan akurasi teori relativitas umum dalam mengidentifikasi sinyal, para peneliti berupaya meminimalkan bias dengan hanya menganalisis cincin penggabungan.
Setelah menganalisis data, para peneliti menghitung luas cakrawala peristiwa lubang hitam akhir, yaitu sekitar 400.000 kilometer persegi. Hasilnya menunjukkan bahwa luas lubang hitam akhir lebih besar dari total luas lubang hitam awal, yang memvalidasi teorema Hawking. Teorema ini menyatakan bahwa luas lubang hitam hanya akan bertambah, terlepas dari evolusi massa dan spinnya. Penemuan ini semakin memperkuat pemahaman kita tentang alam semesta dan hukum-hukum fisika yang mendasarinya.
