Rabu, 20 November 2024 11:37:15 WIB

Proyek Neutrino Tiongkok Hampir Selesai, Ungkap Rahasia 'Partikel Hantu' Alam Semesta

Teknologi

Eko Satrio Wibowo

Jiangmen, Radio Bharata Online - Detektor utama untuk Observatorium Neutrino Bawah Tanah Jiangmen atau Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) akan rampung pada hari Rabu (20/11), menandai langkah besar dalam upaya untuk memahami "partikel hantu" dan meningkatkan pemahaman manusia tentang alam semesta.

Terletak 700 meter di bawah tanah di Kota Jiangmen, Tiongkok selatan, detektor transparan terbesar di dunia adalah bola akrilik setinggi 12 lantai dengan diameter 35,4 meter.

Bola raksasa dengan berat sekitar 600 ton, yang terdiri dari 265 lembar panel akrilik setebal 12 sentimeter itu telah dirakit dengan cermat dari atas ke bawah oleh tim konstruksi. Pengujian telah menunjukkan bahwa akrilik yang digunakan dalam konstruksi detektor menunjukkan kekuatan tarik dan ketahanan benturan yang luar biasa, memastikan daya tahan dan efektivitasnya di lingkungan bawah tanah yang menantang.

Pembangunan proyek yang menantang ini diluncurkan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok atau Chinese Academy of Sciences (CAS) dan pemerintah Guangdong pada tahun 2015. Pemasangan seluruh perangkat diharapkan selesai pada hari Rabu, dan pengoperasian penuh fasilitas tersebut dijadwalkan pada bulan Agustus 2025.

Neutrino merupakan komponen penting dari alam semesta material, yang memainkan peran penting sejak awal waktu. Neutrino merupakan bagian integral dari proses yang memberi daya pada matahari dan memengaruhi pembentukan galaksi, planet, dan kehidupan itu sendiri. Meskipun ditemukan pada tahun 1956, banyak misteri seputar neutrino masih belum terpecahkan karena sifatnya yang sulit dipahami.

Secara historis, atom pernah dianggap sebagai blok penyusun materi terkecil. Namun, penelitian yang sedang berlangsung telah mengungkapkan bahwa alam semesta terdiri dari enam jenis kuark dan enam jenis lepton, di antaranya neutrino ada dalam tiga bentuk: neutrino elektron, neutrino muon, dan neutrino tau. Mereka mampu berubah menjadi satu sama lain, sebuah fenomena yang dikenal sebagai osilasi neutrino.

"Neutrino sangat melimpah di alam semesta, yang berasal dari awal mulanya. Istilah 'partikel hantu' menyoroti kesulitan deteksi yang ekstrem, karena mereka sangat jarang berinteraksi dengan materi sehingga menghalangi mereka hampir mustahil. Kemampuan mereka untuk menembus materi sangat tinggi, sehingga sangat menantang untuk dipelajari," kata Heng Yuekun, seorang peneliti di Institut Fisika Energi Tinggi atau Institute of High Energy Physics (IHEP) CAS.

Lokasi bawah tanah detektor neutrino baru memungkinkannya untuk secara efektif melindungi dirinya dari sinar kosmik dan gangguan eksternal lainnya, memastikan bahwa neutrino dapat ditangkap dan dipelajari tanpa halangan.

"Kami bertujuan untuk menentukan massa absolut neutrino sambil mengeksplorasi osilasi mereka untuk memahami perbedaan massa relatif di antara mereka. Melalui penelitian massa ini, kita dapat membangun kerangka kerja teoritis untuk pemahaman kita tentang dunia material, yang juga dapat dikaitkan dengan evolusi alam semesta. Ini akan membantu kita memahami alam semesta dan dunia material," kata Wang Yifang, Kepala Ilmuwan proyek tersebut.

Setelah selesai, JUNO diharapkan dapat menangkap sekitar 40 neutrino reaktor, beberapa neutrino atmosfer, satu geoneutrino, dan ribuan neutrino surya setiap hari.

JUNO merupakan proyek neutrino kedua yang berbasis di Tiongkok, setelah Eksperimen Neutrino Reaktor Teluk Daya di Guangdong. Fisikawan Tiongkok dan asing mengumumkan pada tahun 2012 bahwa mereka telah mengukur jenis osilasi neutrino ketiga dalam eksperimen Teluk Daya. Skala JUNO jauh lebih besar daripada eksperimen Teluk Daya dengan deteksi yang lebih sensitif.

Lebih dari 700 ilmuwan dari 74 lembaga di 17 negara dan kawasan termasuk Prancis, Italia, Rusia, Jerman, dan Belgia telah bergabung dalam kolaborasi internasional JUNO.

Para ahli menekankan bahwa penelitian neutrino termasuk dalam ranah sains fundamental dan merupakan salah satu bidang sains paling maju di dunia. Meskipun implikasi dari penelitian ini mungkin tidak menghasilkan perubahan langsung dalam kehidupan sehari-hari selama satu atau dua dekade mendatang, potensi jangka panjangnya sangat signifikan.

Mirip dengan bagaimana teori James Clerk Maxwell pada tahun 1860-an meramalkan keberadaan gelombang elektromagnetik, yang meletakkan dasar bagi era listrik, penelitian neutrino saat ini pada akhirnya dapat membentuk kembali pemahaman manusia tentang kosmos.

Komentar