Ilmuwan menyebutnya "partikel hantu". Ia hampir tidak memiliki massa, mengembangkan kecepatan mendekati kecepatan cahaya dan telah bersembunyi dari para peneliti di seluruh dunia selama tiga dekade berturut-turut. Kita berbicara tentang neutrino, yang kini sedang dikalahkan oleh fisikawan di laboratorium dari Pakistan hingga Swiss. Neutrino terbentuk ketika unsur radioaktif meluruh. Mereka ada di matahari, bintang lain, dan bahkan di tubuh kita sendiri. Sebuah neutrino melewati sejumlah besar materi tanpa kesulitan. Jadi, bagaimana para ilmuwan mempelajari partikel yang sulit dipahami ini?
GERDA
Peralatan canggih ini, GERmanium Detector Array (GERDA), membantu para ilmuwan memahami mengapa kita ada. GERDA mencari neutrino dengan memantau aktivitas listrik di dalam kristal germanium murni yang diisolasi jauh di bawah gunung di Italia. Ilmuwan yang bekerja dengan GERDA berharap menemukan jenis peluruhan radioaktif yang sangat langka. Ketika Big Bang melahirkan alam semesta kita (13,7 miliar tahun yang lalu), materi dan antimateri dalam jumlah yang sama seharusnya terbentuk. Dan ketika materi dan antimateri bertabrakan, mereka menghancurkan satu sama lain, hanya menyisakan energi murni. Jadi darimana kita berasal? Jika para ilmuwan dapat mendeteksi tanda-tanda pembusukan tersebut, maka ini berarti bahwa neutrino adalah sebuah partikel dan antipartikel pada saat yang bersamaan. Tentu saja, penjelasan seperti itu akan menghilangkan sebagian besar pertanyaan yang menarik bagi kita.
SNOLAB
Observatorium Sudbury Neutrino Kanada (SNO) terkubur sekitar dua kilometer di bawah tanah. Divisi SNO + menyelidiki neutrino dari Bumi, Matahari, dan bahkan supernova. Jantung laboratorium adalah bola plastik besar berisi 800 ton cairan khusus yang disebut sintilator cair. Bola itu dikelilingi oleh cangkang air dan diikat dengan tali. Semuanya dikendalikan oleh serangkaian 10.000 detektor cahaya yang sangat sensitif yang disebut tabung photomultiplier (PMT). Ketika neutrino berinteraksi dengan partikel lain di detektor, kilau cair menyala dan PMT membaca data. Berkat detektor SNO asli, para ilmuwan sekarang tahu bahwa setidaknya tiga jenis, atau "rasa," neutrino mampu diangkut bolak-balik melalui ruangwaktu.
Video promosi:
Es batu
Dan ini adalah detektor neutrino terbesar di dunia. IceCube, yang terletak di Kutub Selatan, menggunakan 5.160 sensor yang tersebar di lebih dari satu miliar ton es. Tujuannya adalah untuk mendapatkan neutrino berenergi tinggi dari sumber kosmik yang sangat keras seperti bintang yang meledak, lubang hitam, dan bintang neutron. Ketika neutrino menghantam molekul air di es, mereka melepaskan letusan partikel subatomik berenergi tinggi yang dapat menempuh jarak beberapa kilometer. Partikel-partikel ini bergerak sangat cepat sehingga memancarkan cahaya kerucut pendek yang disebut kerucut Cherenkov. Ilmuwan berharap untuk menggunakan informasi yang diterima untuk merekonstruksi jalur neutrino dan menentukan sumbernya.
Teluk Daya
Eksperimen neutrino berlangsung di tiga ruang besar sekaligus, terkubur di perbukitan Teluk Daya, Cina. Enam detektor silinder, masing-masing berisi 20 ton sintilator cair, dikelompokkan di aula dan dikelilingi oleh 1000 PMT. Mereka tenggelam di genangan air bersih, menghalangi radiasi di sekitarnya. Sekelompok enam reaktor nuklir di dekatnya menghasilkan jutaan kuadriliun antineutrino elektronik yang tidak berbahaya setiap detik. Aliran antineutrino ini berinteraksi dengan sintilator cair untuk memancarkan kilatan cahaya pendek yang ditangkap oleh PMT. Teluk Daya dibangun untuk mempelajari osilasi neutrino.
