Melacak Misteri Neutrino si Partikel Hantu

 

Partikel elementer Neutrino dipancarkan dari Matahari ke Bumi. Eksistensinya sulit dibuktikan karena tak kasat mata dan massanya amat kecil. Dengan meneliti di bawah tanah keberadaan partikel hantu ini berhasil dilacak.



Amat Cepat dan Sulit Ditangkap

Neutrino adalah partikel tak bermuatan. Tidak bisa dilacak dengan medan magnet dan bereaksi sangat lemah pada gravitasi. Sifat ini memungkinkannya bergerak menembus antariksa, atmosfir dan bumi tanpa banyak kesulitan. Nyaris tak ada materi yang bisa menahan gerak maju Neutrino.




Detektor Raksasa di Perut Bumi

Neutrino ternyata terpengaruh oleh perjalanan melintasi ruang angkasa. Takaaki Kajita and Arthur McDonald membuktikan, bahwa partikel ini mengubah karakternya dan melakukan osilasi. Kajita melakukan riset di detektor Super-Kamiokande di Jepang: berupa sebuah tangki berisi 50.0000 ton air yang dipasangi detektor di kedalaman 3000 kaki di perut bumi.



Kondisi Riset Ideal di Kutub Selatan

Teleskop neutrino terbesar sedunia- Ice-Cube, dibangun di Antartika tahun 2010 di kawasan Research Station Amundsen-Scott milik AS. Detektornya mampu melacak neutrino yang datang dari ruang angkasa. Yang menarik, Detektor ditanam jauh di kedalaman lapisan es abadi, untuk mencegah interferensi dari partikel lainnya.



Sensor Optik Terhubung Kabel


Berbeda dengan eksperimen Super-Kamiokande, Detektor pada Ice-Cube tidak berada pada lokasi berdekatan. Setiap sensor Yang dilindungi kapsul gelas dihubungkan lewat kabel yang panjangnya lebih dari 3 Kilometer. Lubang pada esdicairkan dengan air panas. Data dari sensor ditransfer ke stasiun pusat pengendali.



Akselerator di Eropa

Organisai riset nuklir Eropa (CERN) juga melakukan pelacakan eksistensi Neutrino. Caranya dengan menembakkan partikel dari akselerator di Jenewa, Swiss ke pusat riset di kawasan Apenin di Italia. Di pusat riset Gran-Sasso di pegunungan Italia detektor merekam impak tabrakan partikel itu.



Nyaris Secepat Cahaya

Neutrino melintasi ruang angkasa dengan mendekati kecepatan cahaya. Tapi di pusat riset CERN di Gran Sasso (CNGS) terukur kecepatan neutrinos melebihi kecepatan cahaya. Data ini memicu pertanyaan terhadap teori relativitas umum dari Einstein. Belakangan terbukti bahwa alat ukur di pusat riset melakukan kesalahan.



Neutrino: Tema Riset Internasional

Selain ilmuwan di Eropa, Amerika Serikat dan Jepang yang sejak lama meneliti Neutrino, juga negara-negara lain seperti Cina, Kanada, Korea Selatan dan India melalukan eksperiment neutrino. India membangun "Neutrino Observatory" di kawasan pegunungan ini, dengan inti proyek berupa pemasangan magnet raksasa seberat 50,000 ton. Pakar fisika partikel ingin mencapai limit untuk meraih hasil terbaik.



Dinding Detektor


Detektors di Gran-Sasso dirangkai menjadi semacam dinding, agar pancaran neutrino yang ditembakkan dari Jenewa bisa terfokus dengan baik. Para ilmuwan menembakkan Proton pada target berupa unsur Grafit. Tabraka´n menciptakan berbagai partikel elementer, sebagaian terurai dengan cepat. Hanya Neutrino yang sampai ke pusat riset di Italia.



Riset Neutrino dengan Teori Bilyar

Periset India ingin melacak bagaimana reaksi partikel lain jika bertabrakan dengan Neutrino. Mereka membuat analogi dengan permainan bilyar. Jika tertabrak Neutrino, partikel lain akan terpencar ke segala arah. Ini akan memberi informasi mengenai sifat partikel misterius itu.

Fabian Schmidt / DW