Jauh di bawah tanah, hampir satu mil dari permukaan, di dalam tambang bekas tambang emas di South Dakota, beroperasi salah satu detektor paling sensitif di planet ini. LUX-ZEPLIN, atau singkatnya LZ, adalah tangki raksasa berisi sepuluh ton xenon cair super murni. Ia diciptakan untuk menangkap apa yang selama ini luput dari semua orang: partikel materi gelap.
The results were presented earlier today by Dr Sam Eriksen of @BristolUni at the TeVPA conference in Tendo, Japan
Materi gelap membentuk sekitar 85 persen dari seluruh materi di alam semesta. Gravitasi materi gelap menjaga galaksi tetap bersama, memengaruhi pergerakan bintang, dan membentuk struktur kosmos berskala besar. Namun materi gelap sendiri tidak terlihat dan hampir tidak berinteraksi dengan materi biasa. Selama puluhan tahun, para fisikawan membangun peralatan yang semakin presisi untuk menangkap setidaknya satu petunjuk keberadaannya. Dan pada 1 September 2026, pada konferensi TeV Particle Astrophysics di Jepang, kolaborasi LZ mengumumkan hasil yang membuat para ilmuwan waspada.
Dalam data yang dikumpulkan selama 220 hari 'hidup' pengamatan dari Maret 2023 hingga April 2024, ditemukan satu peristiwa tunggal. Pada 16 Juni 2023, detektor mencatat pantulan inti—sebuah 'dorongan' kecil inti xenon dengan energi sekitar 248 kiloelektronvolt. Ini terjadi di area detektor di mana proses latar belakang seharusnya sangat jarang. Setelah analisis cermat, para ilmuwan tidak dapat menjelaskan peristiwa ini dengan sumber yang diketahui: pengotor radioaktif, neutron, atau sinar kosmik yang masih menembus lapisan batuan.
Signifikansi statistiknya mencapai 2,6 sigma. Probabilitas bahwa ini adalah fluktuasi latar acak sekitar setengah persen. Untuk penemuan dalam fisika partikel diperlukan lima sigma. Oleh karena itu, tidak ada yang mengumumkan deteksi materi gelap. Namun ini adalah sinyal paling menarik yang pernah diterima LZ selama beroperasi.
Jika peristiwa ini benar-benar terkait dengan materi gelap, partikelnya harus cukup berat—setidaknya 200 gigaelektronvolt, atau lebih dari 200 kali massa proton. Dan interaksinya harus berbeda dari model WIMP paling sederhana—partikel masif yang berinteraksi lemah. Dalam gambaran klasik, pantulan energi tinggi seperti itu seharusnya disertai oleh banyak pantulan yang lebih lemah. Itu tidak terlihat. Ini menunjukkan varian yang lebih kompleks: interaksi tidak elastis atau operator eksotis dari teori medan efektif.
Saat ini kolaborasi sudah memiliki lebih banyak data—lebih dari 700 hari pengamatan yang masih harus dianalisis secara buta. Eksperimen lain, seperti XENONnT dan PandaX, juga terus bekerja. Jika peristiwa serupa muncul lagi, gambaran bisa berubah. Jika tidak, ini akan tetap menjadi anomali statistik yang langka.
Dunia tempat kita hidup tersusun dengan presisi yang menakjubkan. Materi gelap, yang belum pernah kita sentuh secara langsung, menentukan nasib galaksi dan mungkin keberadaan bintang serta planet itu sendiri. Satu impuls yang nyaris tak terdeteksi dalam xenon cair di bawah tanah adalah gema kecil dari proses yang terjadi dalam skala seluruh alam semesta. Untuk saat ini, ini hanyalah petunjuk. Tetapi justru petunjuk-petunjuk seperti inilah yang pernah membuka bab-bab baru dalam pemahaman kita tentang realitas.
