Ilmuwan kini selangkah lebih dekat mengungkap misteri 95 persen penyusun alam semesta yang selama ini tak terlihat melalui teknologi detektor kuantum.
Detektor safir ini dapat digunakan untuk pencarian materi gelap dan untuk mendeteksi neutrino reaktor yang tidak hanya dapat memberikan bukti fisika baru tetapi juga memungkinkan non-proliferasi nuklir. Foto: Texas A&M UniversityRingkasan
- Sekitar 95 persen alam semesta terdiri dari materi gelap dan energi gelap yang belum dipahami.
- Ilmuwan mengembangkan detektor ultra-sensitif seperti TESSERACT dan SuperCDMS untuk menangkap sinyal langka.
- Keberhasilan mendeteksi materi gelap berpotensi merevolusi fisika dan teknologi masa depan.
KAMU mungkin tak pernah mengira bahwa semua hal yang kita lihat di langit malam, bintang, planet, hingga galaksi, hanya mencakup 5 persen dari total isi alam semesta.
Sebagian besarnya, 95 persen, adalah misteri besar yang disebut materi gelap (dark matter) dan energi gelap (dark energy). Meski keberadaannya memengaruhi gravitasi galaksi, kita tidak bisa melihat, menyentuh, atau merasakannya.
Dr. Rupak Mahapatra, ahli fisika partikel dari Texas A&M University, mengibaratkan pemahaman manusia saat ini seperti orang buta yang mencoba mendeskripsikan gajah hanya dengan menyentuh ekornya.
Kita merasakan ada sesuatu yang masif dan kompleks, namun kita baru memahami sebagian kecil saja.
Melalui jurnal Applied Physics Letters, Mahapatra menjelaskan bagaimana timnya kini tengah membangun detektor semikonduktor canggih dengan sensor kuantum kriogenik untuk memburu zat "gaib" ini.
Secara sederhana, materi gelap adalah "lem" yang menjaga galaksi tetap menyatu. Tanpa materi gelap, galaksi akan berhamburan karena tarikan gravitasi dari materi yang tampak tidaklah cukup.
Sebaliknya, energi gelap adalah kekuatan misterius yang justru mendorong alam semesta untuk terus mengembang dengan sangat cepat.
Masalah utamanya, keduanya tidak memancarkan atau memantulkan cahaya. Itulah sebabnya mereka disebut "gelap". Materi gelap mencakup sekitar 27 persen semesta, sedangkan energi gelap mendominasi hingga 68 persen.
Mencari materi gelap di Bumi ibarat mencoba mendengar bisikan seseorang di tengah konser musik rock yang bising.
Mahapatra dan timnya di Texas A&M mengembangkan eksperimen bernama TESSERACT. Alat ini dirancang sangat sensitif agar bisa menangkap sinyal dari partikel yang jarang sekali berinteraksi dengan materi biasa.
"Tantangannya adalah materi gelap berinteraksi sangat lemah. Kita butuh detektor yang mampu melihat peristiwa yang mungkin hanya terjadi sekali dalam setahun, atau bahkan sekali dalam satu dekade," ujar Mahapatra.
Salah satu kandidat utama materi gelap adalah WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). Partikel hipotetis ini diyakini bisa menembus Bumi tanpa meninggalkan jejak sama sekali.
Untuk menangkapnya, tim menggunakan eksperimen SuperCDMS yang telah berjalan selama 25 tahun, di mana detektor didinginkan hingga mendekati nol mutlak agar gangguan atom sekecil apa pun bisa terdeteksi.
Mungkin kamu bertanya, mengapa kita menghabiskan jutaan dolar hanya untuk mencari sesuatu yang tak terlihat? Mengutip dari laman CERN, penemuan materi baru seringkali membawa revolusi teknologi.
Sama seperti penemuan elektron yang melahirkan era elektronik dan internet, penemuan partikel materi gelap diprediksi akan mengubah total pemahaman kita tentang energi dan ruang-waktu.
Selain itu, laporan dari NASA Science menyebutkan bahwa memahami energi gelap adalah kunci untuk mengetahui nasib akhir alam semesta.
Apakah alam semesta ini akan terus mengembang selamanya hingga membeku, dikenal dengan istilah Big Freeze, atau justru berbalik mengerut, Big Crunch.
Mahapatra menekankan bahwa tidak ada satu eksperimen tunggal yang bisa menjawab semuanya. Dibutuhkan sinergi global untuk menyatukan potongan teka-teki kosmik ini.
Jika misteri ini terpecahkan, manusia bukan lagi sekadar penonton di pinggiran semesta, melainkan mulai memahami mekanisme dasar dari rumah besar bernama alam semesta.
Disadur dari EurekAlert - We have no idea what most of the universe is made of, but scientists are closer than ever to finding out.
إرسال تعليق