Observatorium Neutrino Bawah Tanah Jiangmen (JUNO), sebuah detektor masif yang terkubur 700 meter di bawah tanah di Tiongkok selatan, telah menghasilkan pengukuran perilaku neutrino terdepan di dunia hanya dalam 59 hari beroperasi. Observatorium, yang dirancang untuk memecahkan misteri mendasar tentang partikel yang sulit dipahami ini, melebihi ekspektasi.
Tantangan: Membuka Rahasia Neutrino
Triliunan neutrino melewati Bumi dan tubuh kita setiap hari, berasal dari matahari, luar angkasa, dan bahkan reaktor nuklir. Meskipun jumlahnya melimpah, mempelajari neutrino sangatlah sulit. JUNO bertujuan untuk menentukan urutan massa neutrino : apakah massa tersebut meningkat sesuai prediksi (“urutan massa normal”) atau sebaliknya.
Mengapa hal ini penting: Meskipun ringan, neutrino memiliki jumlah yang sangat besar sehingga dapat berdampak signifikan pada distribusi materi di alam semesta. Menjawab pertanyaan tentang keteraturan massa dapat menjelaskan misteri kosmologis dan mendorong penemuan baru dalam fisika.
Kesuksesan Pertama JUNO
Observatorium telah mencetak rekor presisi baru untuk dua parameter utama osilasi neutrino. Parameter ini mencerminkan perbedaan massa neutrino, dan pengukuran JUNO kini menjadi yang paling akurat secara global.
Detektor ini bekerja dengan mengamati antineutrino elektron yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir di dekatnya. Ketika partikel-partikel ini bertabrakan dengan proton di dalam detektor, mereka memicu kilatan cahaya yang kemudian diubah menjadi sinyal listrik. Proses ini memungkinkan fisikawan menganalisis perilaku neutrino dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.
“Ini adalah pertama kalinya kami menggunakan instrumen ilmiah seperti JUNO yang telah kami kerjakan selama lebih dari satu dekade,” kata Juan Pedro Ochoa-Ricoux, fisikawan yang ikut memimpin tim JUNO. “Dan melihat bahwa kita sudah mampu melakukan pengukuran terdepan di dunia dengan data tersebut, bahkan dengan jumlah data yang sangat kecil, itu juga sangat menarik.”
Apa Selanjutnya?
Meskipun hasil awal ini menjanjikan, fisikawan memerlukan pengumpulan data lanjutan selama bertahun-tahun untuk memecahkan teka-teki pengurutan massa neutrino secara pasti. Detektor bola JUNO, yang kira-kira berukuran sebesar akuarium 13 lantai, dilengkapi untuk mengumpulkan data ini secara efisien.
Keberhasilan cepat observatorium ini menunjukkan kekuatan instrumentasi mutakhir dan menegaskan bahwa JUNO siap menjadi pusat penelitian neutrino di tahun-tahun mendatang.
Pencapaian awal JUNO membuktikan bahwa operasi jangka pendek pun dapat memberikan hasil terobosan dalam bidang fisika fundamental, menyoroti pentingnya investasi berkelanjutan dalam proyek ilmiah berskala besar.
