Tim astronom internasional yang menggunakan jaringan sensor bawah laut di Laut Mediterania baru-baru ini berhasil mendeteksi sebuah neutrino dengan energi sangat tinggi, yang jauh melebihi neutrino lainnya yang pernah ditemukan. Temuan ini memberikan wawasan baru tentang fenomena kosmik yang penuh misteri.
Neutrino: Partikel Hantu yang Sulit Dipahami
Neutrino, yang sering dijuluki “partikel hantu”, adalah partikel subatomik yang sangat sulit dideteksi karena kemampuannya untuk menembus hampir semua materi tanpa berinteraksi.
Partikel ini berasal dari peristiwa-peristiwa kosmik ekstrem, seperti ledakan sinar gamma, lubang hitam supermasif, atau sisa-sisa supernova.
Mengingat sifatnya yang sukar diamati, para ilmuwan menggunakan sensor canggih yang dipasang di dasar laut dan es untuk mendeteksi kehadirannya.
Penemuan Neutrino Berenergi Tinggi
Sebuah tim ilmuwan yang tergabung dalam KM3NeT Collaboration, yang terdiri dari lebih dari 360 peneliti, telah mengidentifikasi neutrino yang dinamakan KM3-230213A dengan energi yang mencengangkan, mencapai 220 juta miliar elektron volt (eV).
Ini adalah sekitar 30.000 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh akselerator partikel terbesar, Large Hadron Collider (LHC), yang terletak di Swiss.
Menurut Dr. Brad K. Gibson, salah satu penulis studi, energi dari neutrino ini setara dengan energi yang dilepaskan saat membelah satu miliar atom uranium, mengilustrasikan betapa luar biasanya kekuatan partikel ini.
Deteksi Menggunakan Jaringan Sensor Laut Mediterania
KM3NeT, singkatan dari Cubic Kilometre Neutrino Telescope, adalah proyek internasional yang bertujuan untuk mendeteksi neutrino melalui jaringan detektor yang dipasang di dasar Laut Mediterania.
Dimulai pada tahun 2015, proyek ini masih dalam pengembangan, namun telah berhasil menangkap neutrino berenergi sangat tinggi meski operasionalnya belum mencapai kapasitas penuh.
Detektor utama KM3NeT dibagi menjadi dua bagian: ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss), yang terletak di kedalaman 3.450 meter di lepas pantai Sisilia, Italia, dan ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss) yang berfokus pada neutrino berenergi lebih rendah, berlokasi di kedalaman 2.450 meter di lepas pantai Toulon, Prancis.
Pada 13 Februari 2023, detektor ARCA berhasil mendeteksi neutrino KM3-230213A meskipun hanya beroperasi dengan 10% dari kapasitasnya, menghasilkan lebih dari 28.000 foton cahaya yang disebabkan oleh partikel bermuatan yang ditinggalkan oleh neutrino tersebut.
Mengungkap Misteri Sinar Kosmik
Penemuan ini juga memberikan petunjuk penting mengenai asal-usul sinar kosmik, partikel energi tinggi yang sebagian besar terdiri dari proton atau inti atom, yang diyakini berasal dari fenomena ekstrem seperti ledakan sinar gamma atau lubang hitam.
Para peneliti menduga ada 12 kemungkinan sumber blazar, yaitu inti galaksi aktif yang memancarkan energi luar biasa, yang berpotensi menjadi asal-usul neutrino tersebut.
Namun, untuk memastikan asal-usulnya, penelitian lebih lanjut dengan menggunakan teleskop sinar gamma, sinar-X, dan radio diperlukan.
Misteri yang Belum Terpecahkan
Meski pencapaian ini sangat penting dalam dunia astronomi, masih banyak pertanyaan yang belum terjawab. Seperti yang diungkapkan oleh Erik K. Blaufuss, seorang fisikawan partikel dari University of Maryland, “Banyak deteksi neutrino kosmik tidak menunjukkan korelasi yang jelas dengan objek yang telah dikatalogkan, yang bisa jadi menunjukkan bahwa sumbernya sangat jauh dari Bumi atau bahkan berasal dari objek astrofisika yang belum ditemukan.”
Keberhasilan KM3NeT dalam mendeteksi neutrino ultra-energetik ini membuka potensi besar untuk memahami lebih dalam tentang alam semesta, dari fenomena ekstrem hingga partikel terkecil yang membentuknya.
Dengan kemajuan teknologi dan penelitian yang berkelanjutan, diharapkan akan lebih banyak rahasia kosmos yang terungkap.
