Telisik Partikel Hantu di Alam Semesta

Matahari melepas partikel ini saat peleburan Hidrogen menjadi Helium. Neutrino. Inilah partikel paling misterius di alam semesta. Ilmuwan menjulukinya partikel hantu. Miliaran partikel ini menghantam Bumi setiap detiknya.

Karena amat kecil dan amat ringan, para ilmuwan cukup lama menganggap partikel tidak punya bobot. Kini diketahui, partikel ini juga punya massa walau ekstra ringan dan sulit ditimbang bobotnya.

Pakar fisika Magnus Schlösser tahu lebih banyak terkait Neutrino. Partikel ini jauh lebih kecil dari yang diperkirakan. Itu baru hasil pengukuran awal.

"Sekarang diketahui, kami bisa membagi dua batasan teratas massa Neutrino, yang dulu dua Elektron-volt menjadi separuhnya. Kami sekarang tahu, Neutrino harusnya lebih ringan dari satu Elektron-volt. Orang sangat sulit menjelaskan apa bobot sebuah elektron itu. Ini satuan bobot dengan 36 nol di belakang koma, kilogram. Jadi luar biasa ringan", ujar Schlösser.

Magnus Schlösser adalah salah satu anggota tim riset gabungan yang terdiri dari seratus ilmuwan dan pakar dari seluruh dunia.

Tugas mereka, memecahkan rahasia terbesar ilmu fisika, menggunakan timbangan Neutrino berukuran raksasa KATRIN. Instalasi ini dibangun di Deggendorf, Jerman pada 2001 oleh sebuah perusahaan khusus.

Menimbang partikel hantu dengan instalasi raksasa
Perangkat timbangan untuk mengukur bobot Neutrino berukuran raksasa. Konstruksi yang beratnya 200 ton ini terlalu besar untuk diangkut lewat jalan bebas hambatan, dan harus diangkut lewat Sungai Donau, melintasi beberapa negara Eropa berjarak 9.000 kilometer.

Barulah pada etape terakhir, instalasinya diangkut melalu jalan raya sampai ke pusat penelitian di Karlsruhe. Di sini alat timbangan itu dirakit. Sebuah upaya raksasa untuk meneliti Neutrino amat kecil dan berbobot super ringan.

Magnus Schlösser menjelaskan lebih lanjut; "kami menemukan 300 Neutrino pada tiap sentimeter kubik alam semesta, yang tersisa dari Dentuman Besar. Selain itu ada sumber tambahan, dari matahari atau supernova, yang memproduksi Neutrino dalam jumlah besar yang sampai ke Bumi.

Tapi semua Neutrino ibaratnya hanya lewat di tubuh kita, dengan interaksi ekstrim lemah. „Bisa dibilang, listrik Neutrino menembus tubuh kita sepanjang waktu, setiap sentimeter kubik ada satu miliar Neutrino, tapi kita samasekali tidak merasakannya", ujar pakar fisika dari Jerman itu.

Metode menimbang ekstrim sulit
Menimbang bobot Neutrino ekstrim sulit dan hanya berfungsi dengan sebuah teknik. Instalasi timbangan partikel itu panjangnya 70 Meter. Di salah satu ujungnya ilmuwan menembakan Tritium ke dalam instalasi. Tritium adalah versi radioaktif dari Hidrogen. Jika unsurnya meluruh, tercipta satu Elektron dan satu Elektron-Neutrino.

Kedua partikel mengandung muatan energi dalam jumlah yang sama. Di sinilah inti taktik menimbang bobot Neutrino. Para ilmuwan mustahil bisa menangkap Neutrino. Tapi Elektron bisa ditangkap, dan energinya bisa diukur.

Hanya sebagian kecil Elektron, yang punya muatan energi cukup, yang bisa mencapai Spektrometer. Di sini, para ilmuwan bisa mengukur, setinggi apa energi Elektron itu. Dari situ bisa disimpulkan, sebesar apa harusnya energi yang dikandung Neutrino dan berapa bobotnya. Kini ilmuwan berupaya, teknik pengukurannya bisa lebih sensitiv lagi dan terus meningkatkan kepekaannya.

"Jika massanya ada di posisi tertentu, dan jika limit kepekaan itu bisa kita turunkan lagi, terdapat satu titik, dimana kita bisa benar-benar mengukur bobotnya. Saat ini, kepekaan kita ada di posisi ini, dan bobotnya ada di antaranya hingga limitnya. Sejauh ini kami belum bisa mengukurnya, namun sedang mengarah ke sana", jelas Dr. Magnus Schlösser.

Berpacu melewati limit teknologi
Para ilmuwan akan terus bekerja hingga 2024. Seribu hari pengukuran hingga proyeknya tuntas.

Magnus Schlösser menjelasakan lebih lanjut; "Apa yang kami kerjakan di sini, adalah yang terbaik yang bisa kami lakukan.Kami benar-benar bekerja pada batasan, di mana kami ilmuwan masih mungkin melakukannya secara ilmiah. Kami berupaya dengan seluruh pakar yang ada, untuk terus menggeser batasan tersebut."

Timbangan Neutrino terbukti berfungsi dengan bagus. Di tahun-tahun berikutnya dengan tegang dinantikan, bahwa hasil pengukuran partikel paling misterius di jagat raya itu bisa merevolusi ilmu fisika.

(DW Inovator/Julia Nestlen)