Saat bergabung, kedua lubang hitam melepaskan gelombang gravitasi, yaitu getaran yang merambat melintasi ruang dan waktu. Getaran ini menyebar ke segala arah, mirip gelombang air saat batu dilempar ke kolam.
Fenomena ini pertama kali berhasil dideteksi oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) di Amerika Serikat pada 14 September 2015. Penemuan tersebut menjadi langkah penting dalam pengamatan gelombang gravitasi.
Lantas, bagaimana dua lubang hitam bisa bergabung dan apakah peristiwa ini berbahaya bagi Bumi? Berikut penjelasan lengkapnya.
Apa Itu Black Hole Merger?
Black hole merger adalah penggabungan dua lubang hitam yang sebelumnya merupakan bagian dari sistem ganda. Keduanya terbentuk dari dua bintang bermassa besar yang lahir dari awan gas yang sama.Apabila ikatan gravitasinya cukup kuat, kedua lubang hitam akan terus mendekat karena energi gerak mengitarinya berkurang. Penyebabnya adalah pengaruh gas di sekitarnya, gelombang gravitasi, dan tarikan gravitasi antarbenda, serta prosesnya bisa memakan waktu sekitar satu miliar tahun.
Mengutip laman space.com, ada tahap yang masih menjadi pertanyaan bagi para ilmuwan. Pada jarak tertentu, lubang hitam tidak lagi mudah kehilangan energi lewat lingkungan sekitarnya, sedangkan gelombang gravitasi masih terlalu lemah untuk mempercepat penggabungan, sehingga masalah ini dikenal sebagai final parsec problem.
Seperti Dua Bola di Permukaan Air
Untuk memudahkan pemahaman, bayangkan dua bola yang mengambang di permukaan air dan saling berputar. Karena jaraknya terus mengecil, keduanya bergerak makin dekat sambil menciptakan gelombang di permukaan air.Putarannya makin cepat hingga kedua bola akhirnya bergabung dan terjadi ledakan besar. Dalam kasus lubang hitam, bola itu adalah lubang hitam, permukaan air adalah ruang dan waktu, serta gelombang di air itu adalah gelombang gravitasi.
Detik-Detik Penggabungan
Simulasi komputer menunjukkan bahwa saat dua lubang hitam sangat dekat, batas tak terlihat di sekelilingnya (event horizon) mulai memanjang dan saling tertarik. Beberapa milidetik sebelum bertabrakan, masing-masing membentuk bagian tipis yang memanjang, lalu keduanya bertemu, membentuk jembatan, dan menyatu seperti dua gelembung sabun.Ruang-waktu di sekitarnya pun terganggu hebat, dan gas di dekatnya akan tertarik serta tersedot oleh lubang hitam. Penggabungan ini juga menghasilkan energi sangat kuat, termasuk sinar-gamma yang dikenal sebagai gamma-ray burst.
Menariknya, lubang hitam hasil penggabungan ternyata lebih ringan daripada jumlah massa kedua lubang hitam awal. Selisih massa itu berubah menjadi energi gelombang gravitasi, yaitu sekitar 5 persen dari total massa dalam sebuah penggabungan.
Muncul Seabad Lalu, Baru Terbukti pada 2015
Secara teori, penggabungan lubang hitam sudah diperkirakan sejak awal abad ke-20 berdasarkan teori relativitas umum Albert Einstein. Namun, buktinya baru didapat pada 14 September 2015, ketika LIGO mendeteksi peregangan ruang-waktu akibat gelombang gravitasi.Sinyal itu berasal dari penggabungan dua lubang hitam bermassa sekitar 29 dan 36 kali massa Matahari. Peristiwanya terjadi sekitar 1,3 miliar tahun lalu, sehingga gelombangnya menempuh perjalanan sangat jauh sebelum sampai ke Bumi.
Proses Black Hole Merger. DOK LIGO
Cara LIGO Mendeteksi Getaran Ruang-Waktu
LIGO memiliki dua lengan tegak lurus sepanjang 4 kilometer yang dilalui cahaya laser. Ketika gelombang gravitasi meregangkan ruang-waktu, cahaya laser di salah satu lengan mengalami keterlambatan saat kembali.Perubahan yang sangat kecil inilah yang digunakan untuk mendeteksi dan menyusun ulang bentuk gelombang gravitasi. Dari ciri gelombang tersebut, ilmuwan dapat memperkirakan massa dan jarak lubang hitam yang bergabung.
Kasus Terbaru: Merger yang Dianggap Tidak Mungkin
Pada 23 November 2023, LIGO mendeteksi sinyal bernama GW231123 yang tampak berasal dari lubang hitam seberat 140 kali massa Matahari yang menabrak lubang hitam seberat 100 kali massa Matahari. Massa sebesar itu sulit dijelaskan oleh model perkembangan bintang yang ada, apalagi keduanya tampak berputar sangat cepat.Penelitian yang terbit pada 25 Agustus 2026 di Astrophysical Journal Letters memberikan penjelasan lain. Tim peneliti menduga massa tersebut hanya tampak lebih besar akibat gravitational lensing, yaitu pembelokan lintasan oleh benda bermassa besar.
Seperti cahaya, gelombang gravitasi juga bisa dibelokkan, diperbesar, atau dipecah menjadi beberapa sinyal. Bila dugaan ini benar, sistem tersebut sebenarnya hanya bermassa sekitar 140 kali massa Matahari, bukan 240 kali seperti perkiraan awal.
Sinyalnya diduga dibelokkan oleh benda padat bermassa sekitar 190 hingga 850 kali massa Matahari, atau oleh struktur luas seperti gugus bola bintang. Penjelasan ini juga tidak memerlukan putaran lubang hitam yang luar biasa cepat.
Meski begitu, para peneliti mengakui sifat benda pembelok tersebut masih menjadi misteri besar. Mereka juga belum bisa memastikan GW231123 adalah sinyal gelombang gravitasi pertama yang mengalami pembelokan, karena dibutuhkan peningkatan sensitivitas detektor seperti LIGO.
Apakah Bumi Terdampak?
Kabar baiknya, Bumi tidak terdampak oleh black hole merger. Alasan utamanya adalah jarak. Peristiwa seperti ini terjadi sangat jauh dari kita, bahkan miliaran tahun cahaya, sehingga gelombangnya sudah sangat lemah ketika tiba di Bumi.Kalaupun menghasilkan gamma-ray burst, jenis yang dikaitkan dengan penggabungan adalah yang berdurasi singkat. Jenis ini berbeda dengan versi berdurasi panjang yang berkaitan dengan supernova. Gamma-ray burst singkat tidak perlu dikhawatirkan oleh manusia di Bumi, sehingga black hole merger aman untuk diamati.
Era Baru Mempelajari Alam Semesta
Pengamatan semesta kini tidak lagi bergantung pada cahaya semata, dan teknologi baru terus berkembang untuk menangkap sinyal dari black hole merger. BRIN menegaskan kemampuan ini akan terus bertumbuh seiring kemajuan alat pengamat.“Dahulu, astronom hanya mengandalkan cahaya untuk mempelajari semesta. Namun kini, ada partikel kosmik yang kita bisa deteksi dan ukur dengan beberapa jenis instrumen serta gelombang gravitasi dari proses penggabungan lubang hitam. Instrumen ultra-sensitif dengan presisi tinggi menjadi kunci,” kata Periset Pusat Riset Antariksa BRIN, Rhorom Priyatikanto, dikutip dari unggahan Instagram @brin_indonesia, Kamis, 15 Oktober 2026.
Dengan adanya instrumen yang semakin canggih, teknologi ini diharapkan tidak hanya dinikmati oleh fisikawan dan astronom, tetapi juga bisa dimanfaatkan masyarakat di masa depan. Setiap temuan baru membuka peluang untuk memahami peristiwa terbesar di alam semesta, yang terjadi dalam keheningan dan kegelapan. (Talitha Islamey)
