Itu mungkin hanya kebisingan.
Namun bisa juga alam semesta membisikkan rahasia yang belum pernah diungkapkan kepada kita sebelumnya. Para ilmuwan dari MIT dan beberapa mitra Eropa telah membangun metode baru untuk memindai gelombang gravitasi untuk mencari sidik jari materi gelap. Secara khusus, jenis materi gelap yang berkeliaran di sekitar lubang hitam yang bergabung.
Anda tahu bagaimana lubang hitam menyatu? Peristiwa itu mengirimkan riak melalui ruang-waktu. Kami menangkap riak-riak itu di Bumi. Sekarang, teorinya begini: jika lubang hitam bertabrakan saat mengarungi kabut tebal materi tak kasat mata, kabut tersebut akan mengubah riaknya. Sedikit saja. Ibarat sendok mengaduk kuah kental versus kuah bening.
Tim tidak hanya menebak-nebak. Mereka membangun model. Simulasi dua lubang hitam menari sampai mati dalam ruang hampa, dan kemudian simulasi mereka melakukan hal yang sama saat tenggelam dalam awan padat materi gelap. Kemudian mereka masuk ke bagian arsip.
Data publik dari LIGO-Virgo-Kagoa (LVK).
Mereka mengamati tiga proses pengamatan pertama dari mesin sensitif ini. Ratusan sinyal. Kebanyakan diabaikan. Para peneliti memperbesar 28 peristiwa paling bersih dan paling berisik.
Dua puluh tujuh di antaranya? Membosankan. Penggabungan vakum masalah standar. Tidak ada yang tidak terduga di sana.
Ada satu yang menonjol.
GW190728. Terdeteksi pada 28 Juli 2019. Data menunjukkan ia tidak menyatu di ruang kosong. Itu menyatu dalam kerumunan. Kantong materi gelap yang padat.
Sebelum Anda meraih sampanye Anda. Tahan.
Ini bukanlah penemuan materi gelap yang telah dikonfirmasi. Bahkan tidak dekat. Itu sebuah petunjuk. Preferensi statistik untuk satu model dibandingkan model lainnya. Artinya, jika Anda menjalankan angka-angka dengan templat materi gelapnya, GW19040728 lebih cocok daripada model vakum. Memang menjanjikan, tetapi memerlukan lebih banyak bukti. Banyak sekali.
Josu Aurrekoetxea dari MIT mengatakannya secara blak-blakan. Tanpa alat seperti yang dia dan timnya kembangkan, kita akan tetap bisa mendeteksi penggabungan lubang hitam. Namun kita salah jika berasumsi bahwa hal itu terjadi dalam ruang hampa. Kita akan melewatkan konteksnya. Setidaknya sekarang kita bisa mengajukan pertanyaan dengan benar.
Mengapa ini mungkin?
Karena lubang hitam adalah monster gravitasi.
Materi gelap sulit dipahami karena desainnya. Itu tidak bersinar. Itu tidak memantulkan cahaya. Ia hampir tidak menyentuh apapun kecuali gravitasi itu sendiri. Para astronom mengetahuinya beberapa dekade lalu ketika mereka menyadari galaksi berputar terlalu cepat. Sesuatu yang tak kasat mata sedang menyatukan mereka. Kita mengira bahwa “sesuatu” merupakan 85 persen dari seluruh materi di alam semesta.
Inilah bagian fisika yang aneh. Beberapa teori mengatakan materi gelap mungkin terdiri dari partikel super terang—”skalar cahaya”. Ketika partikel-partikel ini mendekati lubang hitam yang berputar dengan cepat, sesuatu yang disebut superradiance terjadi. Lubang hitam memberikan putarannya pada partikel-partikel tersebut. Itu membuang energi rotasi ke dalamnya. Proses ini dapat membentuk awan padat, yang pada dasarnya adalah “awan cahaya”, di sekitar lubang.
Awan itu mempunyai massa. Massa tersebut berinteraksi dengan lubang sebelum akhirnya jatuh. Dan interaksi itu? Ini mengubah musik tabrakan. Bentuk gelombang gravitasi menjadi terdistorsi.
Itulah sinyal yang diburu tim Aurrekoetxea.
Apakah GW1907219 terjadi di dekat awan cahaya? Perhitungannya mengatakan “mungkin.” Statistik mengatakan “tidak meyakinkan.”
Jadi mengapa melakukan ini?
Karena kita kehabisan tempat lain untuk mencarinya. Kita tidak bisa melihat materi gelap secara langsung. Kami hanya bisa menebak betapa beratnya. Pendekatan ini memungkinkan kita menyelidiki skala yang jauh lebih kecil dari sebelumnya.
“Ini adalah saat yang menyenangkan,” kata Soumen Roy, merujuk pada rekan penulis yang menangani analisis data.
Dia tidak salah.
Kita duduk di sini di Bumi, menangkap gelombang gravitasi dari miliaran tahun yang lalu, berharap ada kesalahan pada matriksnya. GW1905028 mungkin merupakan kesalahan itu. Atau mungkin alam semesta menjadi aneh karena alasan lain. Kelompok independen perlu memeriksa pekerjaannya. Model-model tersebut perlu disempurnakan. Lebih banyak data perlu dimasukkan.
Sampai saat itu tiba, pertanyaan itu masih menggantung di udara, belum terjawab dan membuat penasaran.
Jika penggabungan berikutnya terdengar seperti ruang hampa… apakah hal itu membuat materi gelap menjadi lebih aneh dari yang kita duga?
