Para astronom telah mengamati secara langsung lubang hitam supermasif yang memutarbalikkan struktur ruangwaktu di sekelilingnya, membenarkan prediksi berusia satu abad dari teori relativitas umum Albert Einstein. Fenomena ini, yang dikenal sebagai frame-dragging atau Lense-Thirring effect, terdeteksi pada sebuah bintang yang terkoyak oleh gravitasi lubang hitam, sehingga memberikan bukti yang belum pernah ada sebelumnya tentang bagaimana raksasa kosmik ini membengkokkan kenyataan.
Ilmu Pengetahuan di Balik Ruangwaktu
Teori Einstein pada tahun 1915 mengusulkan bahwa massa mendistorsi ruang-waktu – konsep terpadu ruang dan waktu – menciptakan apa yang kita alami sebagai gravitasi. Objek yang lebih besar menciptakan distorsi yang lebih besar. Pada tahun 1918, Josef Lense dan Hans Thirring secara matematis menunjukkan bahwa benda-benda masif yang berputar akan menyeret ruangwaktu seiring dengan gerakannya, seperti gasing yang berputar menarik air dalam pusaran air. Dampak ini sangat sulit diukur secara langsung.
Mengapa hal ini penting: Konfirmasi frame-dragging menawarkan alat baru untuk mempelajari lubang hitam. Kini kita dapat menyelidiki putarannya, cara mereka melahap materi (melalui peristiwa gangguan pasang surut, atau TDE), dan pancaran energi dahsyat yang dipancarkannya.
Bukti Goyah dari Pesta Bintang
Pengamatan berpusat pada peristiwa gangguan pasang surut (TDE) yang disebut AT2020afhd, ketika sebuah bintang bergerak terlalu dekat dengan lubang hitam supermasif. Gravitasi lubang hitam meregangkan bintang menjadi untaian material – sebuah proses yang disebut “spagetifikasi” – sebelum memakannya. Saat puing-puing bintang berputar ke dalam piringan akresi di sekitar lubang hitam, tim melihat adanya goyangan berirama dalam emisi sinar-X dan radio.
Goyangan ini, yang berulang setiap 20 hari Bumi, tidak terjadi secara acak. Ini cocok dengan ciri khas dari frame-dragging: lubang hitam benar-benar memutar ruang di sekitarnya.
Bagaimana Pengamatan Dilakukan
Tim menggunakan data dari Observatorium Neil Gehrels Swift milik NASA (pengamatan sinar-X) dan Karl G. Jansky Very Large Array (gelombang radio) untuk melacak TDE. Berbeda dengan TDE sebelumnya, AT2020afhd menunjukkan perubahan sinyal jangka pendek yang tidak dapat dijelaskan oleh pelepasan energi biasa. Hal ini membenarkan kecurigaan tim bahwa lubang hitam menyeret ruang di sekitarnya.
“Studi kami menunjukkan bukti paling meyakinkan mengenai presesi Lense-Thirring… sebuah lubang hitam yang menyeret ruang waktu bersamanya,” kata Cosimo Inserra dari Universitas Cardiff. “Ini adalah hadiah nyata bagi fisikawan.”
Gravitomagnetisme dan Penelitian Masa Depan
Penemuan ini menunjukkan bahwa benda-benda masif yang berputar menghasilkan “medan gravitomagnetik,” serupa dengan bagaimana benda-benda bermuatan yang berputar menciptakan medan magnet. Hal ini membuka jalan baru untuk memahami fisika lubang hitam dan lingkungan ekstrem di sekitarnya. Analisis lebih lanjut dapat menyempurnakan pemahaman kita tentang frame-dragging dan implikasinya terhadap alam semesta.
Kesimpulan: Pengamatan ruang-waktu yang terseret oleh lubang hitam bukan hanya konfirmasi teori Einstein tetapi merupakan langkah penting dalam mengungkap misteri raksasa kosmik ini. Ini memberikan metode baru untuk menyelidiki lubang hitam, kebiasaan makan mereka, dan proses kekerasan yang dipicunya, menawarkan wawasan lebih dalam mengenai fisika paling ekstrem di kosmos.
