- Ilmuwan membangun detektor besar untuk menangkap neutrino, partikel misterius yang ingin mereka gunakan untuk mempelajari rahasia alam semesta.
- Ilmuwan mencoba memahami mengapa alam semesta didominasi oleh materi, bukan antimateri, dengan mengamati bagaimana neutrino berubah, berharap ini akan membantu mereka memahami awal alam semesta.
- Para ilmuwan telah mengembangkan prototipe detektor untuk mencoba menangkap dan memahami neutrino, yang sangat sulit dipelajari karena mereka jarang berinteraksi dengan materi.
pibitek.biz -Para ilmuwan tengah membangun sebuah detektor partikel super besar, dengan tujuan utama untuk menangkap jejak partikel misterius yang disebut neutrino.Proyek ini merupakan salah satu program fisika partikel paling ambisius di Amerika Serikat, dan diharapkan dapat membuka tabir rahasia alam semesta selama dua dekade mendatang. Para insinyur telah menggali sebuah gua raksasa di kedalaman satu mil di bawah permukaan bumi. Gua ini nantinya akan menjadi rumah bagi detektor partikel yang sangat besar.
2 – Startup AI Perplexity Bidik Pendanaan 7 Triliun 2 – Startup AI Perplexity Bidik Pendanaan 7 Triliun
3 – Cyera Akuisisi Trail Security untuk Keamanan Data 3 – Cyera Akuisisi Trail Security untuk Keamanan Data
Di waktu bersamaan, para ilmuwan telah berhasil membuat dan mengoperasikan prototipe detektor ini. Kesuksesan prototipe ini merupakan langkah maju yang signifikan dalam upaya para ilmuwan untuk memahami hukum alam di tingkat subatomik.Program deteksi neutrino ini diberi nama DUNE, yang merupakan singkatan dari Deep Underground Neutrino Experiment.Program ini terdiri dari dua detektor yang dipisahkan oleh jarak 1.300 km (800 mil), dan dihubungkan oleh berkas neutrino yang akan melewati kedua detektor tersebut.
Berkas neutrino ini akan dihasilkan di Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), yang terletak di sebelah barat Chicago, lalu ditembakkan menembus bumi menuju Sanford Underground Research Facility (SURF) di Pegunungan Black Hills, Dakota Selatan. SURF didirikan pada tahun 2006 di tambang emas Homestake yang sudah tidak aktif. Selama hampir dua dekade, para ilmuwan telah menggunakan sebuah gua di SURF yang terletak satu mil di bawah permukaan bumi untuk melakukan berbagai eksperimen yang tidak mungkin dilakukan di permukaan bumi, karena terhalang oleh hujan kosmik yang tak henti-hentinya dari luar angkasa.
Bebatuan di atas fasilitas ini menjadi pelindung bagi eksperimen-eksperimen tersebut. Pada tahun 2017, penggalian dimulai untuk membangun gua yang jauh lebih besar di SURF. Penggalian ini mengharuskan pemindahan hampir satu juta ton bebatuan. Penggalian ini selesai pada awal tahun ini.Program detektor DUNE terdiri dari dua detektor yang disebut detektor Dekat dan detektor Jauh. Detektor Dekat akan ditempatkan di Fermilab, sedangkan detektor Jauh akan ditempatkan di SURF. Detektor Jauh akan berukuran sangat besar, terdiri dari 70.000 ton argon cair.
Volume detektor Jauh ini setara dengan 12 kolam renang ukuran Olimpiade. Fermilab akan menembakkan berkas neutrino terlebih dahulu melalui detektor Dekat, kemudian setelah berkas tersebut melewati 1.300 kilometer batuan, akan dilanjutkan ke detektor Jauh. Para ilmuwan akan membandingkan pengukuran yang dilakukan di kedua lokasi untuk mempelajari bagaimana neutrino berubah selama waktu yang dibutuhkan untuk melewati dari satu fasilitas ke fasilitas lainnya. Neutrino umumnya dihasilkan dalam reaksi nuklir, dan hanya berinteraksi melalui gaya nuklir lemah.
Karena gaya nuklir lemah sangat lemah, neutrino sangat jarang berinteraksi, sehingga memungkinkan mereka untuk melewati materi dengan mudah. Berkas neutrino dapat menembus bumi dengan kemungkinan berinteraksi yang sangat kecil. Meskipun sifatnya yang pendiam, hanya sedikit neutrino yang benar-benar berinteraksi. Sekitar satu dari 10 triliun neutrino yang melewati setiap detektor yang direncanakan akan berinteraksi. Untuk detektor Dekat, ini setara dengan sekitar 50 interaksi per detik. Namun, untuk detektor Jauh yang jauh lebih jauh, laju deteksinya diperkirakan hanya sekitar satu interaksi setiap 10 menit.
Penyebab utama perbedaan ini adalah karena berkas neutrino menyebar saat bergerak, seperti senter. Sebagian besar neutrino yang ditembakkan oleh Fermilab tidak mengenai detektor Jauh. Kemungkinan interaksi neutrino yang sangat kecil membuat mereka sulit dipelajari. Namun, para ilmuwan sangat tertarik pada mereka karena perilaku unik yang hanya terlihat pada neutrino: Mereka mengubah identitas mereka. Ada tiga bentuk neutrino yang diketahui, dan mereka dapat berubah menjadi satu sama lain. Ini seperti kucing yang bisa berubah menjadi jaguar, lalu menjadi harimau, sebelum berubah kembali menjadi kucing lagi.
Perilaku transformasional ini disebut "osilasi neutrino". Perilaku ini masih belum sepenuhnya dipahami. Para ilmuwan DUNE akan mempelajari osilasi neutrino dengan cara yang sedikit berbeda. Alam semesta seluruhnya terbuat dari materi, tetapi pemahaman kita tentang hukum alam menunjukkan bahwa alam semesta kita seharusnya terbuat dari jumlah materi dan antimateri yang sama. Antimateri adalah substansi yang mirip dengan materi, tetapi mungkin lebih tepat digambarkan sebagai kembaran jahat dari materi.
Gabungkan materi dan antimateri, dan mereka akan saling memusnahkan dalam pelepasan energi yang spektakuler. Antimateri diprediksi pada tahun 1928 dan pertama kali ditemukan pada tahun 1932. Sejak itu, para ilmuwan telah mengumpulkan pemahaman yang menyeluruh tentang antimateri. Untuk setiap bentuk materi yang diketahui, para peneliti telah menemukan versi antimateri yang sesuai. Sama seperti proton, neutron, elektron, dan neutrino ada, begitu pula antiproton, antineutron, antielektron, dan antineutrino.
Baik teori yang teruji maupun eksperimen mengatakan bahwa materi dan antimateri seharusnya ada dalam jumlah yang sama di seluruh alam semesta. Tentu saja, ini bukan apa yang kita amati, yang telah membuat para ilmuwan berhipotesis bahwa di awal alam semesta, suatu proses fisik yang masih belum diketahui sedikit lebih mendukung materi daripada antimateri. Untuk setiap satu miliar partikel antimateri, ada satu miliar dan satu partikel materi.Miliar-miliar partikel tersebut saling memusnahkan, meninggalkan sedikit kelebihan partikel materi yang membentuk alam semesta yang kita lihat saat ini.
Para peneliti tidak tahu mengapa alam semesta seharusnya sedikit lebih mendukung materi, tetapi mereka memiliki hipotesis, yang dirancang untuk diuji oleh eksperimen DUNE. Mungkin neutrino materi dan antimateri berosilasi sedikit berbeda. Jika memang demikian, ini bisa menjadi penjelasan untuk dominasi materi yang diamati di alam semesta. Nama untuk penjelasan ini adalah leptogenesis, berasal dari kata "lepton" – kelas partikel yang mencakup neutrino – dan "genesis", yang berarti awal. Jika benar, leptogenesis adalah proses penting yang membentuk perilaku alam semesta.
Prestasi terbaru para ilmuwan adalah mereka telah merancang, membangun, dan mengoperasikan empat prototipe detektor kecil menggunakan desain yang sama seperti yang akan digunakan di fasilitas akhir. Detektor tersebut telah ditempatkan dalam berkas neutrino di Fermilab, dan telah berhasil mendeteksi interaksi neutrino.Prototipe ini akan memberikan pengalaman operasional yang berharga, yang akan membuat para ilmuwan lebih mudah untuk mengoperasikan detektor akhir. Peletakan batu pertama untuk jalur berkas DUNE di Fermilab dimulai pada tahun 2019, dan pekerjaan di atasnya terus berlanjut.
