Para peneliti yang bekerja dengan data dari Observatorium Neutrino IceCube yang terbenam dalam es Antartika berpikir bahwa mereka mungkin telah melihat neutrino tau, sebuah rasa tertentu dari partikel subatomik dari luar angkasa. Tujuh sinyal kandidat muncul dalam 9,7 tahun data observatorium, sebagai bukti betapa sulitnya partikel-partikel kecil ini ditemukan.
Apakah Kita Harus Mengirim Manusia ke Mars untuk Eksplorasi?
Sekitar 100 triliun neutrino melewati tubuh Anda setiap detik, menurut observatorium. Mereka adalah partikel ter ringan yang kita ketahui memiliki massa, dan bersifat fundamental, yang berarti mereka tidak terdiri dari blok bangunan fisik yang lebih kecil. Temuan kolaborasi tersebut dijadwalkan untuk diterbitkan di Physical Review Letters dan saat ini dihosting di server pra-cetak arXiv.
“Deteksi tujuh peristiwa kandidat neutrino tau dalam data, dikombinasikan dengan jumlah latar belakang yang sangat rendah yang diharapkan, memungkinkan kita untuk menyatakan bahwa sangat tidak mungkin bahwa latar belakang sedang berkomplot untuk menghasilkan tujuh tiruan neutrino tau,” kata Doug Cowen, seorang fisikawan di Universitas Penn State dan salah satu penulis utama studi tersebut, dalam sebuah rilis IceCube. “Penemuan neutrino tau astrophysical juga memberikan konfirmasi kuat terhadap penemuan sebelumnya oleh IceCube tentang aliran neutrino astrophysical yang difus.”
Saya tahu: apa itu “aliran neutrino astrophysical yang difus”? Ini merujuk pada aliran padat neutrino dari ruang angkasa yang jauh, jauh di luar tetangga kosmik relatif kecil yang merupakan Bima Sakti. Aliran ini terutama terdiri dari neutrino elektron dan tau, dan sebagian kecil neutrino muon.
Partikel dari ruang angkasa datang dalam berbagai bentuk dan ukuran, tetapi sebagian besar ukurannya sangat kecil. Neutrino telah diamati secara langsung. Yang lain, seperti aksion hipotetis, tetap sulit ditemukan, dan jika terbukti ada, bisa bertanggung jawab atas setidaknya sebagian materi gelap di alam semesta.
IceCube terdiri dari kabel panjang yang menghubungkan lebih dari 5.000 perangkat sensitif cahaya yang mendeteksi kilatan biru langka yang terjadi saat neutrino berinteraksi dengan molekul di es Antartika. Cowen mengatakan bahwa kemungkinan noise latar belakang menampilkan sinyal neutrino tau kurang dari satu dalam 3,5 juta. Temuan baru mereka “menghilangkan ketiadaan [neutrino tau] astrophysical pada level [5-sigma],” laporan tim. Pada dasarnya, Anda dapat menganggap neutrino tau sebagai sangat jarang, tetapi ada.
Fermilab sedang membangun detektor neutrino mereka sendiri setiap mil di bawah Lead, South Dakota. Detektor-detektor tersebut – dikenal sebagai Eksperimen Neutrino Bawah Tanah Mendalam (atau DUNE) – hampir satu mil di bawah permukaan Bumi, dan detektor pertama diharapkan beroperasi pada tahun 2029.
IceCube telah bekerja keras di bawah Antartika selama lebih dari satu dekade, jadi DUNE akan memiliki beberapa pekerjaan mengejar. Tetapi dua eksperimen detektor neutrino lebih baik daripada satu, jadi mari kita berharap untuk satu dekade penemuan lagi.
Lebih lanjut: Mengapa AS Bertaruh Semuanya pada Partikel Paling Membingungkan di Alam Semesta