Courtesy of InterestingEngineering

Rahasia Panjang Hidup Neutron dan Atom Hidrogen Tak Terlihat yang Bisa Ungkap Materi Gelap

Menjelaskan perbedaan hasil waktu hidup neutron dari dua metode eksperimen dengan teori keberadaan atom hidrogen 'gelap' yang tidak terlihat oleh instrumen standar dan kemungkinan hubungannya dengan materi gelap.

01 Jun 2025, 22.52 WIB

52 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Ada dua metode eksperimen yang memberikan hasil berbeda tentang waktu hidup neutron.
Eugene Oks mengusulkan bahwa neutron dapat mengurai menjadi partikel yang tidak terlihat, yang dapat menjelaskan perbedaan hasil tersebut.
Teori ini juga dapat memberikan wawasan mengenai materi gelap dan tetap berada dalam kerangka fisika kuantum standar.

Auburn, Amerika Serikat - Para ilmuwan telah lama mencoba memahami berapa lama waktu hidup neutron sebelum mengalami peluruhan, namun ditemukan dua hasil yang berbeda dari eksperimen utama. Metode beam yang menghitung produk peluruhan dan metode bottle yang menyimpan neutron langsung menunjukkan hasil berbeda sekitar 10 detik, menimbulkan kebingungan dalam dunia fisika.

Fisikawan Eugene Oks dari Auburn University mengajukan teori baru yang menyatakan bahwa selain peluruhan normal neutron menjadi tiga partikel, ada kemungkinan neutron juga bisa meluruh menjadi hanya dua partikel, yaitu neutrino dan atom hidrogen yang sangat rapat dan gelap yang tidak bisa dideteksi oleh metode biasa.

Atom hidrogen gelap ini terbentuk karena elektron sangat dekat dengan proton dan tidak memiliki momen dipol listrik, sehingga tidak menyerap atau memancarkan cahaya. Karena itu, alat deteksi berbasis sinyal elektromagnetik tidak mampu melihatnya, yang bisa menjelaskan mengapa hasil eksperimen beam lebih lama.

Menurut perhitungan terbaru, peluruhan jenis ini mungkin terjadi dengan frekuensi yang lebih tinggi dari sebelumnya diperkirakan, sekitar 1% dari semua peluruhan neutron. Hal ini cukup untuk menjembatani perbedaan waktu hidup neutron yang ditemukan antara metode beam dan bottle.

Lebih jauh lagi, keberadaan atom hidrogen gelap ini berpotensi menjadi bagian dari materi gelap yang selama ini misterius, karena terbuat dari partikel umum seperti proton dan elektron namun tetap tak terlihat. Penemuan ini tetap dalam kerangka fisika standar dan dapat membuka jalan baru dalam penelitian materi gelap.

Sumber: https://interestingengineering.com/science/invisible-hydrogen-and-neutron-decay

Pertanyaan Terkait

Berapa lama neutron hidup sebelum mengurai?

Neutron hidup sekitar 878 hingga 888 detik sebelum mengurai.

Apa dua metode eksperimen yang menghasilkan hasil berbeda dalam penelitian neutron?

Dua metode tersebut adalah teknik beam yang menghitung produk penguraian dan teknik bottle yang menyimpan neutron untuk dihitung langsung.

Siapa yang mengusulkan penjelasan baru untuk misteri waktu hidup neutron?

Eugene Oks dari Universitas Auburn mengusulkan penjelasan baru untuk misteri ini.

Apa yang dimaksud dengan 'rasa kedua' hidrogen dalam konteks artikel ini?

'Rasa kedua' hidrogen adalah bentuk hidrogen yang tidak terlihat dan tidak merespons cahaya, yang mungkin dihasilkan dari penguraian neutron.

Apa implikasi dari teori baru ini terhadap penelitian materi gelap?

Teori ini dapat menjelaskan bagian dari materi gelap yang hilang di alam semesta, karena hidrogen ini dapat berkontribusi sebagai materi gelap baryonik.