Misteri Partikel Hantu yang Diburu Para Ilmuwan

Liputan6.com, Jakarta - Seorang ilmuwan telah melakukan eksperimen unik. Ia mencari partikel hantu yang paling susah ditemukan di alam semesta pada berpuluh-puluh tahun lalu.

Seorang fisikawan cerdas itu bernama Wolfgang Pauli, pertama kali mengusulkan keberadaan partikel hantu itu pada 1930, yang kemudian disebut sebagai neutrino. Ia menganggapnya sebagai potongan puzzle yang hilang - reaksi nuklir tertentu lebih banyak yang masuk dibanding yang keluar. 

Nama neutrino itu memiliki arti "sesuatu yang netral dan kecil" seperti dilansir dari Live Science, Selasa (20/8/2019).

Beberapa dekade sejak usulan Pauli itu, manusia telah mengenal neutrino namun tidak sepenuhnya paham. partikel hantu itu hanya memiliki sangat sedikit massa. Ilmuwan saat ini masih mencari jawaban atas misteri berapa besar bobot partikel itu.

Terlebih, neutrino sendiri sangat unik: bisa berubah dari satu jenis neutrino ke yang lain. Ilmuwan pun tak kuasa menyibak misteri partikel hantu ini hingga sekarang.

Konon, jika berhasil memecahkan teka-teki neutrino ini para fisikawan bisa selangkah lebih dekat dengan misteri pembentukan alam semesta seperti teori Big Bang.

Untuk benar-benar menggali sifat-sifat neutrino, ilmuwan harus bertindak besar, dan eksperimen neutrino baru akan segera tersedia untuk memberi kita pegangan dalam berbagai hal.

Partikel neutrino itu mirip dengan elektron. Namun, partikel hantu memiliki satu perbedaan krusial, yakni tak memiliki muatan listrik.

Meskipun partikel hantu sulit ditemukan, ilmuwan dari KM3NeT menggunakan partikel tersebut untuk membuat teleskop neutrino terbesar di dunia. Hal tersebut bertujuan untuk memberi petunjuk bagaimana alam semesta pertama kali dibentuk.

Dikutip dari Daily Mail, neutrino merupakan pembawa pesan yang baik dari angkasa luar. Karena tak memiliki muatan, mereka dapat melakukan perjalanan jarak jauh tanpa mengalami gangguan oleh materi atau medan magnet.

Neutrino pertama kali ditemukan oleh ilmuwan pada November 2015, setelah sembilan tahun melakukan penelitian dengan menggunakan detektor partikel sepanjang 12 meter.

Hal tersebut dapat memberi petunjuk penting tentang evolusi alam semesta, karena neutrino dipancarkan dari sisa-sisa ledakan supernova. Selain itu, dengan mempelajari partikel tersebut, dapat memperluas pengetahuan kita di bidang fisika atom.

Menurut salah satu anggota proyek KM3NeT, Maarten de Jong, menemukan partikel hantu sangat sulit dilakukan, oleh karena itu dibutuhkan detektor berukuran besar.

Untuk mendeteksi neutrino dari angkasa luar, dibutuhkan tempat yang besar guna meletakkan alat. Untungnya, Bumi memiliki daerah tersebut dan para peneliti memutuskan untuk menggunakan kedalaman laut Mediterania.

Menangkap neutrino membutuhkan proses 3 tahap.

Pertama, neutrino yang berinterkasi dengan inti atom dalam media sasaran (air) menghasilkan partikel yang bergerak pada kecepatan cahaya -- dikenal sebagai partikel bermuatan relativistik.

Kedua, pergerakan partikel bermuatan relativistik yang melalui air, menghasilkan cahaya bernama Cherenkov -- cahaya berwarna biru.

Terakhir, cahaya Cherenkov akan dideteksi oleh susunan 3 dimensi foto-sensor yang sangat sensitif.

"Air alami ini datang begitu saja, sangat transparan jika terkena cahaya Cherenkov, dan cukup dapat diakses, yang memungkinkan penyebaran serentetan foto-sensor," jelas de Jong.

Laut Mediterania memiliki kedalaman hingga beberapa kilometer, di mana cahaya matahari tak dapat menembusnya.

Hal tersebut menyebabkan ruang optik dapat ditempatkan dalam kegelapan agar cahaya Cherenkov dapat mencapai sensitivitas maksimum.

Kurangnya cahaya juga membuat teleskop neutrino dapat dioperasikan selama 24 jam sehari dan 7 hari per minggu