TEMPO.CO, Jakarta - Ahli kosmologi menggunakan data akselerator partikel untuk mengukur massa neutrino atau partikel hantu, karena bentuknya tak kasat mata dan sulit dideteksi, sebagaimana diungkap laporan penelitian di Physical Review Letters.

"Studi baru ini menunjukkan bahwa kita berada di jalan yang benar sehingga dapat mengukur massa neutrino serta generasi berikutnya dari survei spektroskopi galaksi, seperti DESI, Euclid dan lainnya,” kata astronom Ofer Lahav dari University College London.

Proses penelitian neutrino berlangsung dengan menggunakan alat detektor Cherenkov untuk mendeteksi partikel. Tetapi, cara ini tidak dapat secara langsung menangkap partikel, melainkan hanya dapat mendeteksi efek neutrino yang berkeliaran, dan bukan dari komponen neutrino itu sendiri, sehingga menyulitkan proses identifikasi.

“Kami menggunakan informasi dari berbagai sumber termasuk teleskop berbasis ruang yang mengamati cahaya pertama semesta (gelombang radiasi mikro kosmik), ledakan bintang, peta besar galaksi di alam semesta secara 3D, akselerator partikel, reaktor nuklir, dan banyak lagi,” ucap Arthur Loureiro, ahli kosmologi University College London, Inggris.

Tidak hanya itu, proses pengolahan data turut menggunakan superkomputer bernama Grace untuk melakukan perhitungan. Langkah ini dilakukan untuk menggunakan data yang telah terkumpul agar dapat digunakan sebagai kerangka kerja pemodelan massa neutrino secara matematis.

"Kami menggunakan lebih dari setengah juta jam komputasi untuk memproses data. Ini setara dengan hampir 60 tahun bagi satu prosesor," kata kosmolog Andrei Cuceu dari University College London.

Grace berhasil mengembalikan massa paling ringan dari ketiga neutron 0,086 elektron volt (dengan batas nol lebih rendah), atau sekitar 1,5 × 10-37 kilogram. Tim juga menghitung massa gabungan untuk tiga neutrino - 0,26 elektron volt. Kedua hasil ini memiliki interval kepercayaan 95 persen, di mana elektron stasioner memiliki massa 511.000 volt elektron, atau 9,109 10−31 kilogram.

Ini menjadi kali pertama para ilmuwan menetapkan batas atas massa paling ringan dari ketiga jenis neutrino, berupa elektron, muon, dan tau. Ketiganya memiliki tipe rasio yang berbeda dan hanya dapat dijelaskan melalui neutrino yang memiliki massa.

Mereka pun tidak memiliki kendala untuk dua massa lainnya. Meski pun masih ada beberapa ketidakpastian mengenai tingkat ekspansi semesta yang tengah diupayakan untuk selesai oleh para kosmolog.

"Sangat mengesankan bahwa pengelompokan galaksi pada skala besar dapat memberi tahu kita tentang massa neutrino paling ringan, ini merupakan hasil yang sangat penting bagi fisika," kata astronom Ofer Lahav dari University College London.

Batas atas yang sebelumnya ditempatkan pada massa gabungan ketiga neutrino dilakukan melalui pengukuran kosmologis. Data mengenai semesta turut digunakan karena massa neutrino dapat beradaptasi dengan beberapa hal yang diamati secara kosmologis. Hasil penghitungan kerapatan neutrino dapat menempatkan batas atas pada efek kolektif yang dihasilkan partikel tersebut.

Neutrino adalah partikel kecil yang unik yang mirip dengan salah satu partikel subatom paling banyak di alam semesta. Mirip dengan elektron, tetapi partikel hantu ini tidak memiliki massa, karena jarang berinteraksi dengan materi normal, dan bisa saja sedang melewati tubuh kita.

SCIENCE ALERT | LIVE SCIENCE | CAECILIA EERSTA