Peneliti Rusia Ungkap Hasil Eksperimen Partikel ‘Hantu’ yang Pengaruhi Alam Semesta

MOSKOW - Ilmuwan Rusia sedang mempelajari salah satu partikel paling misterius di alam: neutrino. Penelitian ini dapat memberi mereka pengetahuan lebih dalam tentang model standar fisika partikel, sifat lubang hitam – dan bahkan mengangkat tabir kerahasiaan Big Bang. 

Hasil pertama eksperimen Rusia yang dilakukan dengan bantuan teleskop neutrino laut dalam Baikal Baikal-GVD diterbitkan di Physical Review D (PRD), jurnal terkemuka di bidang fisika partikel dasar, Februari lalu. 

Ilmuwan Rusia mengkonfirmasi keberadaan fluks neutrino yang bersifat astrofisika yang sebelumnya ditemukan di Observatorium IceCube Neutrino di Antartika. 

“Sampai saat ini, umat manusia memperoleh seluruh pengetahuannya tentang alam semesta melalui mempelajari berbagai bentuk radiasi elektromagnetik. Ini termasuk radio, sinar gamma langsung, dan cahaya biasa,” jelas Grigory Domogatsky, anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia (RAS) dan Kepala Laboratorium Astrofisika Neutrino Energi Tinggi, sebagaimana dilansir Sputnik. 

“Dalam dekade terakhir kita telah mengamati transisi ke astronomi multisaluran – ketika mempelajari suatu objek atau fenomena menggunakan berbagai bentuk astronomi menjadi mungkin. Ini termasuk pencarian radiasi neutrino.” 

Apa itu Neutrino? 

Neutrino adalah partikel subatom kecil yang sangat mirip dengan elektron, namun tidak memiliki muatan listrik dan massanya sangat kecil. Meskipun neutrino adalah partikel paling umum di alam semesta, sangat sulit untuk mendeteksinya karena mereka jarang berinteraksi dengan partikel lain. Kadang-kadang mereka disebut sebagai "partikel hantu". 

Pada saat yang sama, neutrino adalah partikel subatom yang paling menembus di dunia: mereka mampu melewati segala sesuatu tanpa menimbulkan reaksi atau menimbulkan bahaya apa pun. Faktanya, triliunan neutrino melewati tubuh seseorang setiap detiknya. 

Pada 1930, fisikawan kuantum Wolfgang Pauli meramalkan keberadaan "neutrino" sambil memecahkan masalah hilangnya energi dalam proses peluruhan beta radioaktif. 

Meskipun hukum kekekalan energi mengatakan bahwa energi total suatu sistem terisolasi tetap konstan, ternyata peluruhan beta bertentangan dengan prinsip tersebut. Pauli menyarankan keberadaan partikel non-interaksi tanpa muatan listrik yang dapat memecahkan teka-teki tersebut dan memvalidasi kembali hukum kekekalan. 

Pada 1955, teori Pauli terkonfirmasi: fisikawan Clyde Cowan dan Frederick Reines dari Laboratorium Nasional Los Alamos berhasil mendeteksi neutrino dari peluruhan beta di dalam reaktor nuklir di Situs Sungai Savannah di Carolina Selatan. 

Penelitian Neutrino Rusia 

Pada 2019, ada tiga percobaan yang dilakukan di Rusia untuk mendeteksi apa yang disebut "neutrino steril", menurut Perusahaan Energi Atom Negara Rosatom yang berpartisipasi dalam proyek tersebut. 

Eksperimen pertama, DANSS, berlangsung di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) Kalinin. Satu reaktor nuklir di pembangkit tersebut digunakan sebagai sumber neutrino. Sebuah detektor di stasiun mencatat antineutrino yang berasal dari reaktor nuklir. 

Eksperimen kedua adalah Neutrino-4. yang sedang dilakukan di Dimitrovgrad pada reaktor riset SM-3 di RIAR. Yang ketiga, TERBAIK, dilakukan di Kabardino-Balkaria, di Observatorium Baksan Neutrino dari Institut Penelitian Nuklir Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. 

Proyek keempat yang menggunakan Teleskop Neutrino Baikal diluncurkan pada Maret 2021. 

Domogatsky menyoroti bahwa Rusia kini bergerak lebih cepat dalam penelitian neutrino, dan mengungkapkan harapan bahwa terobosan baru akan segera terjadi. 

“Neutrino berfungsi, mereka sangat penting. Dan tugas kita adalah memahami sebanyak mungkin tentang mereka untuk memahami dunia kita dan belajar untuk hidup di dalamnya lebih baik daripada yang kita jalani sekarang,” simpulnya.  

(Rahman Asmardika)