Teknologi.id - Tepat Di bawah bukit granit di China selatan, terdapat proyek besar yang hampir selesai dibangun. Proyek ini adalah detektor raksasa yang dirancang untuk "mengendus" partikel misterius yang dikenal sebagai neutrino, yang tersembunyi di sekitar kita. Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), atau Observatorium Neutrino Bawah Tanah Jiangmen, akan segera menjalankan tugas ambisiusnya: mempelajari partikel neutrino, partikel kosmik kecil dengan massa yang sangat ringan dan sulit ditangkap.
Detektor ini adalah salah satu dari tiga proyek serupa yang sedang dikembangkan di dunia untuk memahami partikel hantu ini secara lebih mendalam. Dua detektor lainnya, yang masing-masing berlokasi di Amerika Serikat dan Jepang, masih dalam tahap pembangunan.
"Memahami neutrino adalah tantangan besar dalam upaya menggali rahasia pembentukan alam semesta. Proyek yang dilakukan China ini akan membawa teknologi ke level yang lebih tinggi," kata Andre de Gouvea, seorang fisikawan teoretis di Northwestern University, yang tidak terlibat dalam proyek tersebut. "Jika mereka berhasil, itu akan menjadi pencapaian yang luar biasa," tambahnya, seperti dikutip dari Reuters.
Apa Itu Neutrino?
Neutrino adalah partikel yang telah ada sejak Big Bang, dan setiap detik, triliunan neutrino melintasi tubuh kita tanpa kita sadari. Partikel ini dipancarkan dari bintang-bintang seperti Matahari, serta tercipta ketika tabrakan atom terjadi, baik di alam semesta maupun di akselerator partikel.
Walaupun keberadaan neutrino telah diketahui selama hampir satu abad, para ilmuwan masih berada di tahap awal untuk memahami sifat dan perilaku partikel ini.
"Neutrino adalah salah satu partikel paling misterius di alam semesta, dan kita masih belum sepenuhnya memahaminya," ujar Cao Jun, salah satu peneliti yang mengelola detektor JUNO.
Karena neutrino hampir tidak pernah berinteraksi dengan partikel lain, mereka sulit untuk dideteksi secara langsung. Sebaliknya, ilmuwan akan menganalisis efek yang terjadi ketika neutrino bertabrakan dengan partikel lain, yang menghasilkan kilatan cahaya atau partikel bermuatan.
Karena tabrakan tersebut sangat jarang terjadi, fisikawan butuh alat pendeteksi yang sangat besar untuk meningkatkan kemungkinan menangkap interaksi neutrino. "Satu-satunya cara mengukur partikel ini adalah dengan membangun detektor yang sangat besar," jelas de Gouvea.
Detektor Raksasa Berteknologi Tinggi
Detektor JUNO, yang berlokasi di Kaiping, China, merupakan proyek senilai 300 juta dolar AS yang telah dibangun selama sembilan tahun terakhir. Detektor ini terletak 700 meter di bawah tanah, untuk melindunginya dari gangguan sinar kosmik dan radiasi yang dapat memengaruhi kemampuan deteksi neutrino.
Pada Rabu (18/12/2024), konstruksi detektor memasuki tahap akhir. Nantinya, detektor berbentuk bola ini akan diisi dengan cairan khusus yang memancarkan cahaya setiap kali neutrino melewatinya. Seluruh bola ini kemudian akan direndam dalam air murni untuk meningkatkan sensitivitasnya.
Fokus utama JUNO adalah mempelajari antineutrino, versi lawan dari neutrino, yang dihasilkan dari tabrakan atom di dua pembangkit listrik tenaga nuklir yang berjarak lebih dari 50 km dari lokasi detektor. Ketika antineutrino bertabrakan dengan partikel di dalam detektor, mereka akan menghasilkan kilatan cahaya yang dapat dianalisis oleh para ilmuwan.
Detektor ini juga dirancang untuk menjawab salah satu pertanyaan besar dalam fisika: bagaimana neutrino berubah menjadi tiga jenis yang berbeda saat bergerak melalui ruang angkasa. Para ilmuwan ingin menentukan urutan jenis neutrino berdasarkan massa, dari yang paling ringan hingga yang paling berat.
"Melacak perubahan halus pada partikel yang sudah sulit ditangkap ini adalah tantangan besar," ujar Kate Scholberg, seorang fisikawan dari Duke University, yang juga tidak terlibat dalam proyek tersebut.
Baca juga : China Kini Pimpin Sains dan Teknologi Dunia, Ungguli Amerika Serikat
Proyek Global: Detektor di Amerika dan Jepang
Detektor JUNO di China dijadwalkan mulai beroperasi pada pertengahan tahun depan. Namun, proses pengumpulan dan analisis data akan memakan waktu, sehingga hasilnya tidak akan langsung terlihat.
Sementara itu, dua detektor neutrino lainnya juga sedang dibangun:
- Hyper-Kamiokande di Jepang, dan
- Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) di Amerika Serikat.
Kedua proyek ini masing-masing diperkirakan mulai beroperasi pada tahun 2027 dan 2031. Detektor-detektor tersebut akan memeriksa kembali hasil yang diperoleh JUNO menggunakan pendekatan yang berbeda, untuk memastikan temuan yang lebih akurat.
"Pada akhirnya, proyek-proyek ini akan memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang hakikat fisika," ujar Wang Yifang, kepala ilmuwan yang memimpin proyek JUNO.
Membongkar Rahasia Alam Semesta
Walaupun neutrino sangat jarang berinteraksi dengan partikel lain, partikel ini telah ada sejak awal waktu. Dengan mempelajari neutrino, ilmuwan berharap dapat menemukan petunjuk tentang bagaimana alam semesta terbentuk dan berevolusi miliaran tahun yang lalu.
"Neutrino adalah bagian penting dari gambaran besar alam semesta," kata Scholberg.
Salah satu misteri besar yang diharapkan dapat dipecahkan adalah mengapa alam semesta sebagian besar terdiri dari materi, sedangkan antimateri, pasangan lawannya, hampir seluruhnya lenyap. Para ilmuwan menduga bahwa neutrino mungkin memegang kunci untuk memahami ketidakseimbangan ini.
Untuk menemukan jawabannya, para ilmuwan harus benar-benar menangkap partikel-partikel ini dan menganalisisnya secara mendalam. Dengan hadirnya detektor-detektor seperti JUNO, Hyper-Kamiokande, dan DUNE, langkah besar menuju pemahaman lebih baik tentang alam semesta mungkin segera tercapai.
Baca berita dan artikel lain di Google News
(mha)
