18 Juli 2024

Supernova telah memberi kita kejutan besar: mereka dapat membantu kita memahami partikel paling sulit dipahami yang ada

3 min read

Neutrino kembali untuk mengklaim dosis keunggulan mereka. Dan mereka melakukannya untuk alasan yang bagus. Baru dua minggu yang lalu kami memberi tahu Anda bahwa para ilmuwan CERN telah meluncurkan sebuah proyek yang berupaya menemukan kelas yang sangat aneh dari partikel-partikel ini: neutrino steril. Pentingnya mereka terletak pada fakta bahwa mereka mungkin sangat berguna dalam menjelaskan asimetri materi-antimateri alam semesta dan sifat materi gelap.

Avez-vous vu cela : Patung-patung berusia 2.800 tahun yang digali di kuil Yunani mungkin merupakan persembahan kepada Poseidon

Namun, sebelum melangkah lebih jauh, kami tertarik untuk mengulas secara singkat apa yang membuat partikel ini begitu istimewa. Neutrino pertama kali dideskripsikan dari sudut pandang teoretis pada tahun 1930-an oleh Wolfgang Pauli, salah satu bapak fisika kuantum (kami berutang padanya, di antara kontribusi lainnya, prinsip eksklusi). Namun, penemuan eksperimentalnya datang dua setengah dekade kemudian, pada pertengahan 1950-an.

A lire en complément : Air limbah Fukushima dibuang ke laut, China melarang semua makanan laut Jepang

Masalahnya adalah mereka sangat sulit diidentifikasi karena suatu alasan: hampir tidak berinteraksi dengan materi biasa. Selain itu, massanya sangat kecil, muatan listriknya netral, dan tidak dipengaruhi oleh gaya nuklir kuat atau gaya elektromagnetik, meskipun dipengaruhi oleh gravitasi dan gaya nuklir lemah. Tidak ada keraguan bahwa mereka adalah partikel yang sangat menarik, dan banyak ilmuwan bertekad untuk memburunya.

Para ilmuwan memiliki satu alat lagi yang mereka miliki: supernova

Fisikawan yang mengembangkan aktivitas penelitiannya di bidang neutrino telah berhasil mengembangkan observatorium yang dirancang khusus untuk menangkapnya. Yang paling mengesankan dari semuanya adalah Super-Kamiokande Jepang, massa yang terletak di Hida, sebuah kota yang terletak di area tengah Honshu, pulau terbesar di kepulauan Jepang. Itu dibangun di tambang, kedalaman 1 km, dan tinggi 40 meter dan lebar 40 meter lainnya, memberikan volume yang mirip dengan bangunan lima belas lantai.

Neutrino memunculkan struktur dengan sifat fluida yang ekspansinya dapat dijelaskan dengan hidrodinamika relativistik.

Mudah-mudahan ke depan para peneliti akan memiliki alat lain dengan kemampuan untuk memberikan pengetahuan baru tentang neutrino. Dan sekelompok fisikawan dari University of Ohio, di Amerika Serikat, telah menerbitkan penelitian yang sangat menarik di mana mereka berpendapat bahwa supernova dapat mengungkapkan informasi penting tentang mekanisme yang digunakan oleh neutrino untuk berinteraksi satu sama lain.

Supernova adalah ledakan luar biasa energik yang terjadi ketika sebuah bintang menghabiskan cadangan bahan bakarnya dan kehilangan keseimbangan hidrostatik yang membuatnya tetap seimbang sampai saat itu (kami menjelaskan proses ini secara mendetail dalam artikel yang telah kami dedikasikan untuk kehidupan bintang-bintang) . Yang mengejutkan adalah bahwa penulis studi ini membela bahwa neutrino yang dipancarkan selama supernova berinteraksi satu sama lain, sehingga memunculkan struktur yang memiliki sifat cairan yang pemuaiannya dapat dijelaskan dengan hidrodinamika relativistik.

Cara mudah untuk memahami apa yang kita bicarakan adalah dengan melihat ide ini sebagai kemungkinan memperoleh pengetahuan baru tentang sifat-sifat neutrino dengan mempelajari cara mereka berinteraksi sebagai satu set dengan benda padat yang mereka temui saat bepergian melalui ruang hampa kosmik palsu.

Saat ini ini hanya proposal teoretis, tapi, ya, ini adalah ide yang menarik

Tampaknya agak rumit, dan memang demikian, tetapi entah bagaimana yang diusulkan oleh fisikawan ini adalah mencari jejak yang mereka tinggalkan di luar angkasa berkat cara mereka berhubungan satu sama lain dan dengan objek lain. Saat ini ini hanya proposal teoretis, tapi, ya, ini adalah ide yang menarik. Semoga bisa berbuah dan dikonsolidasikan sebagai teknik analisis neutrino baru. Silangkan jari kita.

Gambar sampul: CERN

Informasi lebih lanjut: Surat Tinjauan Fisik

Di : Neutrino sudah sedikit kurang sulit dipahami: Super-Kamiokande Jepang memiliki senjata baru untuk “menangkap” mereka, gadolinium