Seperti yang telah diramalkan, Relativistic Heavy Ion Collider—salah satu pemercepat ion berat terkuat di dunia, hanya kedua setelah LHC milik CERN—telah menjalankan partikel terakhirnya dan menghentikan operasinya Jumat lalu.
Ini sebenarnya kabar baik. Jangan khawatir, penghentian ini tidak terlalu berhubungan dengan kekacauan umum yang baru-baru ini dialami sains di AS. RHIC sebenarnya sedang menjalani “istirahat” sementara Brookhaven National Laboratory, operatornya, mempersiapkan tempat bagi penerusnya, Electron-Ion Collider (EIC). Hal ini menarik, karena komunikasi Brookhaven mengenai perkembangan EIC selama beberapa tahun terakhir cenderung kurang jelas.
Namun kabar tentang operasi terakhir RHIC disertai serangkaian pengumuman penting bahwa EIC benar-benar akan datang dan terus mendapat dukungan pemerintah yang memadai, artinya fisika partikel di AS tidak mati. Jika semua berjalan lancar, pada pertengahan 2030-an, para fisikawan akan lebih siap untuk mendorong batas-batas fisika.
“Akan menyenangkan untuk bisa tidur nyenyak beberapa waktu lamanya,” ujar Travis Shrey, ilmuwan di Brookhaven yang mengkoordinir operasi terakhir RHIC, kepada Scientific American. “Saya antusias untuk mencapai garis akhir.”
“Mesin-mesin Big Bang” mengucapkan selamat tidur
Foto udara dari RHIC. Kredit: Brookhaven National Laboratory
Terletak di Upton, New York, RHIC mulai beroperasi pada tahun 2000. Tujuan utamanya adalah menyelidiki struktur internal atom, atau lebih spesifik lagi, gaya kuat yang menyatukan quark.
Meski demikian, perlu dicatat bahwa AS sebenarnya memiliki lebih banyak pemercepat partikel yang masih aktif—misalnya, Fermilab di Illinois memiliki beberapa. Bahkan, Brookhaven juga memilikinya, dan jumlahnya cukup banyak.
Namun, yang membedakan RHIC adalah kemampuannya untuk menghantamkan partikel yang relatif lebih berat, seperti ion emas, satu sama lain. Sebaliknya, kebanyakan pemercepat partikel menembakkan berkas partikel pada target tertentu atau menyinari partikel dengan sinar-X. Singkatnya, *collider* adalah subset khusus dari pemercepat yang rumit baik dalam pembangunan maupun pengelolaannya.
Sebelum ditutup, RHIC adalah satu-satunya *particle collider* yang beroperasi di AS dan satu dari dua *heavy-ion collider* di dunia, satunya lagi adalah Large Hadron Collider di CERN, Swiss. Kebetulan, LHC juga akan beristirahat musim panas ini dengan alasan yang sama: mempersiapkan penerusnya sendiri, High-Luminosity LHC.
Memandang ke Masa Depan Fisika
Selama masa operasinya, data dari RHIC memungkinkan fisikawan mencapai beberapa penemuan revolusioner. Misalnya, fasilitas ini yang pertama kali mereproduksi plasma quark-gluon, campuran quark dan gluon yang dihipotesiskan mengisi alam semesta awal. Baru-baru ini—hanya dua hari sebelum penutupan—RHIC mengkarakterisasi bagaimana spin partikel tertentu berubah menjadi materi yang terlihat dari vakum kuantum.
Infografik yang merangkum statistik kunci dari sejarah RHIC. Kredit: Jen Abramowitz/Brookhaven National Laboratory
Lebih dari itu, operasi terakhir RHIC justru merupakan yang terlama, artinya mesin tersebut mengumpulkan lebih banyak data daripada sebelumnya. Menganalisis semua itu akan menyibukkan fisikawan setidaknya satu dekade lagi, jadi sains RHIC akan “berlanjut sampai kami menganalisis semua data dan menerbitkan semua makalah,” kata Abhay Deshpande, direktur asosiasi untuk fisika nuklir dan partikel di Brookhaven, dalam sebuah pernyataan.
Animasi yang menunjukkan bagaimana RHIC akan diubah menjadi EIC. Kredit: Valerie A. Lentz/Brookhaven National Laboratory
EIC sebagian akan secara harfiah dibangun dari sisa-sisa RHIC, termasuk sumber ion dan magnet superkonduktornya. *Collider* yang sudah jadi akan dilengkapi dengan cincin akselerator raksasa dengan keliling 2,4 mil (1,8 kilometer) dan detektor seukuran rumah untuk menangkap dan memproduksi gambar 3D dari elektron, proton, dan ion yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.
“Kita akan mempelajari bagaimana quark dan gluon menghasilkan massa, bagaimana interaksinya berkontribusi pada spin proton, dan masih banyak lagi yang akan merevolusi pemahaman kita tentang materi—sebagaimana sains yang telah kita eksplorasi di RHIC,” ujar Deshpande.