T2K dan Neutrino yang
Berubah Rasa
Ditulis oleh Kang Tenso 21 September 2011
Neutrino adalah partikel dasar
penyusun alam semesta, termasuk golongan fermion. Massanya sangat kecil, hampir
dikatakan tak bermassa. Neutrino hanya berinteraksi lewat interaksi lemah dan
gravitasi, tak satu pun lewat interaksi kuat dan interaksi elektromagnetik. Ia
merupakan "produk sampingan" dari peluruhan radioaktif tertentu,
seperti reaktor nuklir atau sinar kosmik yang membentur sekelompok atom.
Neutrino hadir dalam tiga rasa (istilah untuk menggantikan kata
"jenis"), yakni : neutrino elektron, neutrino muon dan neutrino
tauon. Selain itu, neutrino juga memiliki pasangan yang dikenal dengan
sebutan antineutrino. Neutrino susah dideteksi, itulah kenapa ia bisa
dibuktikan keberadaannya, baru 25 tahun setelah dipostulatkan pertama kali oleh
Wolfgang Pauli pada tahun 1930. (Wikipedia)
Riset terbaru yang meneliti neutrino
dilakukan di Jepang, dikenal dengan sebutan T2K (Tokai to Kamioka)
experiments. Proyek itu mengkolaborasikan sekitar 500 ilmuwan dari 12
negara. Mereka menembakkan berkas neutrino melalui jalur bawah tanah dengan
lintasan sepanjang 295 km dari Japan Proton Accelerator Research Complex
(J-PARC) ke detektor neutrino Super-Kamiokande yang terletak di dekat pantai
Jepang bagian barat.
Skema riset T2K
Sebuah tanduk magnetik (magnetic
horn) yang terbuat dari konduktor aluminium berarus listrik sangat tinggi
digunakan untuk menghasilkan dan menembakkan berkas neutrino. Jauh sebelum
mencapai detektor primer Super-Kamiokande, terlebih dulu partikel itu melewati
detektor sekunder untuk diukur kadar kemurniannya. Dan pada akhir perjalanan
bawah tanahnya, neutrino akan menumbuk “dinding” molekul air. Tumbukan itulah
yang menjadi obyek utama para saintis dalam proyek T2K.
Para ilmuwan dalam proyek sejenis sebelumnya telah
mengamati perubahan (osilasi) neutrino muon ke neutrino tau dan neutrino
elektron ke neutrino muon atau neutrino tau. Di sinilah letak kemajuan tim T2K,
mereka menemukan bahwa secara spontan neutrino muon dapat berubah
"rasa" menjadi neutrino elektron. Temuan itu dapat membantu menjelaskan
mengapa alam semesta lebih banyak terdiri atas materi daripada antimateri.
Telah diyakini bahwa materi dan
antimateri hadir dalam perbandingan yang hampir sama pada awal Big Bang.
Karena partikel materi dan antimateri saling meniadakan satu sama lain, maka
disimpulkan bahwa terjadi pelanggaran keseimbangan saat semesta masih bayi,
yang menghasilkan sedikit lebih banyak materi daripada antimateri. Sisa materi
tersebut telah membentuk semua bintang, galaksi dan planet yang kita saksikan
saat ini.
Pergeseran dari neutrino muon ke
neutrino elektron yang terdeteksi dalam eksperimen akbar itu merupakan osilasi
neutrino jenis baru. Hasil tersebut membuka celah bagi studi terhadap simetri
materi-antimateri yang disebut pelanggaran keseimbangan muatan (charge-parity
violence). "Fenomena pelanggaran keseimbangan ini belum pernah
teramati pada sebuah neutrino, tetapi barangkali itulah alasan kenapa alam
semesta kita sekarang ini sebagian besar tersusun atas materi dan bukan anti
materi," kata Alysia Marino, asisten profesor departemen fisika Colorado
University, Boulder.
Berdasarkan analisa data yang
dikumpulkan dari eksperimen T2K antara Januari 2010 sampai 11 Maret 2011
- yang sempat terganggu oleh gempa 9 skala richter di Jepang Timur - para
ilmuwan menemukan 88 peristiwa neutrino (neutrino events) yang
terdeteksi oleh detektor Super-Kamiokande. Di antara 88 peristiwa tersebut,
mereka mengidentifikasi enam peristiwa yang dicalonkan sebagai interaksi
neutrino elektron.
Meskipun begitu, menurut Eric D.
Zimmerman, salah seorang rekan kerja Marino menyatakan bahwa dibutuhkan lebih
banyak data untuk mengkonfirmasi hasil-hasil terbaru T2K. Diharapkan,
akselerator dan riset ini dapat beroperasi kembali pada akhir tahun.
Hm… salah
satu pertanyaan yang timbul dalam benak saya saat membaca sumber tulisan ini
adalah “Kapan Indonesia bisa jadi tuan rumah untuk proyek sekaliber T2K?"
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar