Para fisikawan baru saja menetapkan batas baru bagi massa partikel paling misterius di alam semesta, neutrino, dan hasilnya benar-benar membuat partikel lain terlihat seperti raksasa.
Foto: Kalrsruhe Institute of TechnologyRingkasan:
- Neutrino super ringan: Massa neutrino kini dipastikan kurang dari 0,45 eV—lebih kecil dari satu juta kali massa elektron!
- KATRIN si pemburu neutrino: Alat raksasa ini mendeteksi jejak massa neutrino lewat peluruhan tritium—tanpa bisa menyentuh neutrino-nya langsung.
- Buka jalan fisika baru: Temuan ini bisa menguak rahasia asal-usul massa partikel, bahkan membuka gerbang ke teori alam semesta yang lebih dalam.
DALAM penelitian yang dipublikasikan di jurnal Science, tim ilmuwan berhasil memperkirakan batas atas massa neutrino, yaitu tidak lebih dari 0,45 elektron volt (eV).
Sebagai pembanding, massa elektron adalah 511.000 eV. Artinya, neutrino memiliki berat kurang dari satu sejuta kali massa elektron. Ini adalah partikel yang begitu ringan, bahkan nyaris tidak masuk akal.
Setiap detik, triliunan neutrino menembus tubuhmu, tapi mereka begitu kecil dan begitu lemah interaksinya, hingga kamu tak akan pernah menyadarinya. Mereka melintas begitu saja seperti hantu.
Neutrino adalah satu-satunya partikel elementer yang massanya belum diketahui secara pasti.
Para ilmuwan belum sepenuhnya yakin apakah mereka mengikuti aturan Model Standar Fisika, atau justru menyimpan rahasia tentang hukum-hukum baru alam semesta.
Apakah mereka memperoleh massa dari boson Higgs, seperti partikel lain? Ataukah ada mekanisme fisika baru yang belum kita pahami?
Alat Raksasa Pemburu Partikel Mini
Untuk menjawab pertanyaan itu, para ilmuwan menggunakan Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN)—sebuah alat berbentuk balon udara sepanjang 23 meter yang digunakan untuk mempelajari peluruhan radioaktif tritium.
Ketika tritium meluruh, ia memancarkan elektron dan antineutrino. Karena antineutrino nyaris tidak bisa dideteksi langsung (mereka melintasi materi tanpa hambatan), para ilmuwan menganalisis energi elektron sisa untuk menebak massa antineutrino yang menyertainya.
Setelah menganalisis 259 hari data eksperimen, tim KATRIN berhasil memangkas batas atas massa neutrino dari 0,8 eV menjadi 0,45 eV. Dan mereka belum selesai.
Dengan data penuh selama 1.000 hari, mereka berharap bisa menekan batas ini menjadi 0,3 eV atau bahkan 0,2 eV.
Pintu Rahasia Menuju Fisika Baru?
Fisikawan Susanne Mertens dari Max Planck Institute menyatakan bahwa hasil dari KATRIN bisa menjadi pintu belakang menuju fisika baru, dan mungkin memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana alam semesta awal berevolusi.
Pada bulan Februari lalu, tim lain bahkan berhasil mendeteksi neutrino paling energetik yang pernah ditemukan—tertanam dalam laut Mediterania.
Penemuan ini mengindikasikan bahwa partikel ini mungkin berasal dari interaksi antara materi dan radiasi latar kosmik —cahaya tertua di alam semesta.
Jika massa neutrino sedikit lebih besar—sekitar satu eV—maka KATRIN mungkin bisa langsung mengukurnya secara pasti. Tapi karena partikel ini ternyata terlalu kecil bahkan untuk alat tercanggih saat ini, mungkin kita butuh generasi alat baru: KATRIN++.
Dalam hidup ini, ada tiga hal yang pasti: kematian, pajak, dan neutrino yang makin kecil dari hari ke hari.***
Sumber: Disadur dari Gizmodo, "Neutrinos Have No Business Being This Freaking Small"
إرسال تعليق