Ilmuwan Jepang mungkin telah menemukan neutrino

TOKYO – Berharap untuk mengungkap misteri lubang hitam dan Big Bang, tim ilmuwan dari Jepang dan tujuh negara lainnya tampaknya telah mendeteksi neutrino pertamanya dalam proyek multi-tahun yang sedang berlangsung di Antartika.

Proyek yang diberi nama “IceCube” ini diluncurkan pada tahun 2002, namun baru pertama kali diluncurkan neutrino pada tanggal 29 Januari, mengamati kilatan cahaya samar yang dipancarkan oleh partikel ketika mereka berinteraksi dengan elektron dalam molekul air, anggota tim Shigeru Yoshidaseorang profesor fisika sinar kosmik di Universitas Chibakata pada hari Kamis.

Yoshida mengatakan ini adalah pertama kalinya neutrino ditangkap di lingkungan alami di luar laboratorium, namun ia memperingatkan bahwa hasilnya masih perlu dipelajari dan dikonfirmasi.

Neutrino adalah partikel subatom dengan hampir tidak ada massa dan tidak ada muatan listrik yang terkait dengan peluruhan radioaktif. Mereka sangat jarang berinteraksi dengan materi sehingga mereka biasanya dapat bergerak melintasi bumi tanpa hambatan.

Para ilmuwan ingin mempelajari partikel yang sulit dipahami ini karena mereka mungkin memegang kunci untuk memahami ledakan bintang supermasif, yang dikenal sebagai supernova.

Mereka mungkin juga menyimpan rahasia benda-benda langit jauh lainnya, karena mereka dianggap relatif utuh selama perjalanan mereka melalui ruang angkasa.

Namun para ilmuwan mengatakan mendeteksi neutrino itu sulit. Hal ini memerlukan peralatan khusus jauh di bawah tanah – dilindungi oleh lapisan batuan tebal dari infiltrasi terus-menerus oleh sinar kosmik, yang dapat mengganggu pendeteksian.

Proyek IceCube menggunakan lubang yang digali sedalam 2.500 meter (8.250 kaki) ke dalam es dekat Kutub Selatan.

Dengan menggunakan lapisan es Antartika yang luas sebagai perisai terhadap sinar kosmik, tim menghindari biaya yang seringkali mahal untuk membangun tangki air khusus, yang merupakan bagian dari desain konvensional untuk eksperimen semacam itu, kata Yoshida.

“Memperoleh neutrino dengan cara ini akan menandai terobosan baru dalam studi pembentukan kosmos,” kata Shigeru Machida, profesor emeritus teori partikel elementer di Universitas Kyotoyang tidak terlibat dalam proyek tersebut.

Proyek Antartika ini penting karena memungkinkan para ilmuwan mempelajari dari mana neutrino berasal dari luar angkasa dan seberapa kuat mereka membombardir Bumi, kata Machida.

Tim sejauh ini telah menempatkan 540 detektor di es – sekitar 10 persen dari total rencana 4.800 yang akan dipasang selama lima tahun ke depan, kata Yoshida.

Para ilmuwan dari Amerika Serikat, Inggris, Jerman, Swedia, Belgia, Belanda, Selandia Baru dan Jepang bergabung dalam proyek senilai 30 miliar yen (US$254,2 juta; euro213,6 juta).

Ketika selesai, proyek IceCube, yang terletak di dekat Stasiun Kutub Selatan Amundsen-Scottakan menjadi detektor neutrino terbesar di dunia, kata Yoshida.

Rencana tersebut memerlukan pembangunan sebuah observatorium berukuran 1 kilometer kubik (35.000 kaki kubik) pada tahun 2010, sekitar 20.000 kali kapasitas observatorium. Super Kamiokande detektor neutrino di Jepang tengah.

Ukuran yang lebih besar akan membuat detektor Antartika lebih sensitif, kata Yoshida.

Ilmuwan Jepang Masatoshi Koshiba memenangkan Hadiah Nobel Fisika tahun 2002 atas karyanya pada detektor Super Kamiokande, yang menemukan neutrino yang berasal dari ledakan supernova jarak jauh.