Dijelaskan: Apa yang dilakukan teleskop di dalam danau terdalam di dunia?

Baikal-GVD adalah salah satu dari tiga detektor neutrino terbesar di dunia bersama dengan IceCube di Kutub Selatan dan ANTARES di Laut Mediterania.

Para peserta berkompetisi di atas es Danau Baikal yang membeku selama piala berlayar es Baikal di Wilayah Irkutsk, Rusia, 23 Maret 2021. (Foto Reuters: Yuri Novikov)

Akhir pekan lalu, ilmuwan Rusia meluncurkan salah satu teleskop neutrino bawah air terbesar di dunia disebut Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector) di perairan Danau Baikail, danau terdalam di dunia yang terletak di Siberia.

Pembangunan teleskop ini, yang dimulai pada 2016, dilatarbelakangi oleh misi untuk mempelajari secara rinci partikel fundamental yang sulit dipahami yang disebut neutrino dan kemungkinan menentukan sumbernya. Mempelajari ini akan membantu pemahaman para ilmuwan tentang asal usul alam semesta sejak beberapa neutrino terbentuk selama Big Bang, yang lain terus terbentuk sebagai akibat ledakan supernova atau karena reaksi nuklir di Matahari.

Buletin| Klik untuk mendapatkan penjelasan terbaik hari ini di kotak masuk Anda

Baikal-GVD adalah salah satu dari tiga detektor neutrino terbesar di dunia bersama dengan IceCube di Kutub Selatan dan ANTARES di Laut Mediterania.

Apa itu partikel fundamental?

Sejauh ini, pemahamannya adalah bahwa alam semesta terbuat dari beberapa partikel fundamental yang tidak dapat dibagi. Secara garis besar, partikel materi yang diketahui para ilmuwan sampai saat ini dapat diklasifikasikan menjadi quark dan lepton. Tapi ini hanya berlaku untuk materi normal atau materi yang para ilmuwan tahu bahwa lima persen dari alam semesta terdiri dari. Dalam buku mereka We Have No Idea, kartunis Jorge Cham dan fisikawan partikel Daniel Whiteson mengatakan bahwa partikel-partikel ini menyusun materi yang hanya menyumbang lima persen dari alam semesta. Tidak banyak yang diketahui tentang sisa 95 persen alam semesta, yang oleh penulis diklasifikasikan ke dalam materi gelap (27 persen) dan 68 persen sisanya dari alam semesta yang belum diketahui oleh para ilmuwan.

Tetapi di alam semesta yang diketahui para ilmuwan, eksplorasi di bidang fisika sejauh ini telah mengarah pada penemuan lebih dari 12 quark dan lepton seperti itu, tetapi tiga di antaranya (proton, neutron, dan elektron) adalah penyusun segala sesuatu di dunia. . Proton (membawa muatan positif) dan neutron (tidak bermuatan) adalah jenis quark, sedangkan elektron (membawa muatan negatif) adalah jenis lepton. Ketiga partikel ini membuat apa yang disebut sebagai bahan penyusun kehidupan – atom. Dalam kombinasi yang berbeda, partikel-partikel ini dapat membuat berbagai jenis atom, yang pada gilirannya membentuk molekul yang membentuk segalanya– mulai dari manusia, hingga kursi kayu, piring plastik, ponsel, anjing, rayap, gunung, planet, air, tanah, dan sebagainya.

Mengapa para ilmuwan mempelajari partikel fundamental?

Mempelajari apa yang terdiri dari manusia dan segala sesuatu di sekitar mereka memberi para ilmuwan sebuah jendela untuk memahami alam semesta dengan cara yang lebih baik, betapa mudahnya untuk memahami apa kue itu begitu seseorang mengetahui bahan-bahannya. Inilah salah satu alasan mengapa para ilmuwan sangat tertarik mempelajari neutrino (tidak sama dengan neutron), yang juga merupakan jenis partikel fundamental. Fundamental berarti bahwa neutrino, seperti elektron, proton, dan neutron tidak dapat dipecah lebih lanjut menjadi partikel yang lebih kecil.

Jadi di mana neutrino cocok?

Apa yang membuat neutrino sangat menarik adalah jumlahnya yang melimpah di alam, dengan sekitar seribu triliun di antaranya melewati tubuh manusia setiap detik. Faktanya, mereka adalah partikel paling melimpah kedua, setelah foton, yang merupakan partikel cahaya. Tetapi sementara neutrino berlimpah, mereka tidak mudah ditangkap, ini karena mereka tidak membawa muatan, akibatnya mereka tidak berinteraksi dengan materi.

Sebuah situs web yang dikembangkan oleh Fermi National Accelerator Laboratory di AS mengatakan bahwa neutrino adalah petunjuk untuk fisika baru: cara untuk menggambarkan dunia yang belum kita ketahui. Mereka juga mungkin memiliki sifat unik yang akan membantu menjelaskan mengapa alam semesta terbuat dari materi, bukan antimateri. Sama seperti partikel subatom dari apa yang disebut materi normal dapat diklasifikasikan menjadi elektron, proton dan neutron, partikel subatom yang membentuk antimateri memiliki sifat yang berlawanan dengan materi normal. Meskipun diketahui bahwa antimateri itu ada, kita belum tahu mengapa itu ada atau seberapa berbeda sifat partikel subatomiknya dengan materi normal.

Salah satu cara untuk mendeteksi neutrino adalah dalam air atau es, di mana neutrino meninggalkan kilatan cahaya atau garis gelembung ketika mereka berinteraksi. Untuk menangkap tanda-tanda ini, para ilmuwan harus membangun detektor besar. Teleskop bawah air seperti GVD dirancang untuk mendeteksi neutrino berenergi tinggi yang mungkin berasal dari inti Bumi, atau dapat dihasilkan selama reaksi nuklir di Matahari.

Bagikan Dengan Temanmu: