Sementara penemuan gelombang gravitasi tahun lalu dari bintang-bintang neutron yang bertabrakan menggetarkan Bumi, namun tidak akan menambah dimensi tambahan pada pemahaman kita tentang alam semesta — setidaknya tidak secara harfiah.
Para astronom dari Universitas Chicago tidak menemukan bukti dimensi spasial ekstra terhadap alam semesta berdasarkan data gelombang gravitasi. Penelitian mereka, yang diterbitkan dalam Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, adalah salah satu dari banyak makalah yang di bangun berdasarkan dari pengumuman luar biasa tahun lalu yang menyatakan bahwa LIGO telah mendeteksi tabrakan bintang neutron – LIGO, kepanjangan dari Laser Interferometer Gravitational wave Observatory adalah alat untuk mendeteksi sinyal gelombang gravitasi.
Deteksi pertama terhadap gelombang gravitasi pada tahun 2015, di mana tiga fisikawan memenangkan Hadiah Nobel tahun lalu, adalah hasil dari dua buah lubang hitam yang saling bertabrakan. Tahun lalu, para ilmuwan mengamati dua bintang neutron bertabrakan. Perbedaan utama antara keduanya adalah bahwa para astronom dapat melihat buntut dari peristiwa tabrakan bintang neutron dengan menggunakan teleskop konvensional, sehingga menghasilkan dua pembacaan yang dapat dibandingkan: satu sebagai gravitasi, dan satu lagi dalam bentuk gelombang elektromagnetik (cahaya).
“Ini adalah pertama kalinya kita dapat mendeteksi sumber secara bersamaan baik dalam gelombang gravitasi maupun cahaya,” kata Prof Daniel Holz. “Ini memberikan penyelidikan yang benar-benar baru dan menarik, dan kami telah mempelajari segala macam hal menarik tentang alam semesta.”
Teori relativitas umum Einstein menjelaskan tata surya dengan sangat baik, tetapi ketika para ilmuwan belajar lebih banyak tentang alam semesta di luar, lubang besar dalam pemahaman kita mulai muncul. Dua di antaranya adalah materi gelap, salah satu bahan dasar alam semesta; dan energi gelap, kekuatan misterius yang membuat alam semesta berkembang lebih cepat dari waktu ke waktu.
Para ilmuwan telah mengusulkan semua jenis teori untuk menjelaskan materi gelap dan energi gelap, dan “banyak teori alternatif untuk relativitas umum mulai dengan menambahkan dimensi ekstra,” kata mahasiswa pascasarjana Maya Fishbach, seorang rekan penulis makalah. Sebuah teori mengatakan bahwa pada jarak yang jauh, gravitasi akan “bocor” menuju dimensi tambahan. Ini akan menyebabkan gravitasi tampak lebih lemah, dan dapat menjelaskan ketidakkonsistenan.
Satu-dua pukulan gelombang gravitasi dan cahaya dari tabrakan bintang neutron yang terdeteksi tahun lalu menawarkan satu cara bagi Holz dan Fishbach untuk menguji teori ini. Gelombang gravitasi dari tabrakan bergema di LIGO pagi hari 17 Agustus 2017, diikuti oleh pendeteksian sinar gamma, sinar-X, gelombang radio, dan cahaya optik dan inframerah. Jika gravitasi bocor menuju dimensi lain di sepanjang jalan, maka sinyal yang mereka ukur dalam detektor gelombang gravitasi akan lebih lemah dari yang diperkirakan. Tapi ternyata tidak.
Tampaknya untuk saat ini bahwa alam semesta memiliki dimensi familiar yang masih sama— tiga dalam ruang dan satu waktu — bahkan dalam skala seratus juta tahun cahaya.
Tapi ini baru permulaan, kata para ilmuwan. “Ada begitu banyak teori yang sampai sekarang, kami tidak memiliki cara-cara konkret untuk mengujinya,” kata Fishbach. “Ini dapat mengubah bagaimana banyak orang dapat melakukan astronomi mereka.”
“Kami berharap untuk melihat kejutan gelombang gravitasi apa bagi kita yang mungkin ada di alam semesta,” kata Holz.