Terobosan Massa Neutrino di Eksperimen Karlsruhe

Dalam pencapaian yang inovatif, eksperimen Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) di Jerman telah mencetak rekor dunia baru dengan menyempurnakan batas atas massa neutrino. Tonggak sejarah ini, dicapai melalui upaya kolaboratif lebih dari dua puluh lembaga penelitian dari tujuh negara, menandai kemajuan signifikan dalam fisika partikel.

Mengungkap Misteri Neutrino

Neutrino, partikel sulit dipahami yang meresap di alam semesta, memainkan peran penting dalam membentuk struktur galaksi skala besar. Massa mereka yang sangat kecil namun bukan nol berfungsi sebagai indikator kunci dari proses fisik yang sebelumnya tidak diketahui. Pengukuran massa neutrino yang tepat sangat penting untuk memahami hukum dasar alam dan menentukan massa keseluruhan alam semesta.

Eksperimen tersebut, menggunakan peluruhan beta tritium, isotop hidrogen yang tidak stabil, menggunakan spektrometer untuk mengukur massa neutrino. Batas baru adalah 0,45 elektronvolt, meningkatkan hasil tahun 2022 sebesar 0,35 elektronvolt. "Batas atas saat ini membuat KATRIN tetap berada di puncak peringkat dunia di bidang pengukuran massa neutrino langsung," kata Kathrin Valerius dari Institut Teknologi Karlsruhe (KIT).

Kontribusi Ilmuwan Ceko

Sebuah tim dari Institut Fisika Nuklir Akademi Ilmu Pengetahuan Ceko memberikan kontribusi signifikan pada eksperimen tersebut. Kontribusi utama mereka adalah pengembangan sumber gas elektron monoenergi berdasarkan peluruhan radioaktif isotop kripton. Menurut Drahoslav Vénos, sumber ini adalah standar emas untuk kalibrasi energi dan memungkinkan koreksi penting dalam menentukan massa neutrino.

Pencarian untuk menentukan massa neutrino telah memikat para fisikawan sejak awal abad ke-20. Upaya awal pada tahun 1948 menetapkan batas atas pada 5000 elektronvolt, nilai 11.000 kali lebih tinggi dari hasil saat ini. Pengukuran baru ini mewakili lompatan monumental dalam pemahaman kita tentang partikel-partikel fundamental ini.