Courtesy of InterestingEngineering

Sinyal Aksion di Magnetar Terkikis Plasma, Membuka Jalan Baru Pencarian Materi Gelap

Menyampaikan temuan baru yang menunjukkan bahwa sinyal dari konversi aksion menjadi foton di magnetar mungkin lebih lemah karena interaksi dengan plasma, serta menjelaskan pentingnya model baru ini untuk meningkatkan strategi pencarian aksion di masa depan.

20 Sep 2025, 14.48 WIB

146 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara aksion dan gelombang plasmon dapat menyebabkan kehilangan sinyal yang signifikan.
Pencarian aksion kini dapat dilakukan dalam kondisi terkontrol di laboratorium untuk meningkatkan kemungkinan deteksi.
Penemuan ini memiliki implikasi yang lebih luas dalam fisika, termasuk aplikasi dalam eksperimen fusi nuklir.

Lisbon, Portugal - Materi gelap adalah misteri terbesar di alam semesta karena meskipun diyakini melimpah, ia belum pernah langsung terdeteksi. Salah satu kandidat materi gelap yang menarik adalah partikel hipotetik bernama aksion, yang dapat berubah menjadi cahaya saat melewati medan magnet sangat kuat di sekitar bintang neutron yang disebut magnetar.

Peneliti dari Lisbon mempelajari bagaimana aksion berinteraksi dengan plasma, yaitu awan partikel bermuatan yang menyelimuti magnetar. Mereka menemukan bahwa plasma tersebut menghasilkan gelombang khusus bernama plasmon yang bisa 'menyerap' energi aksion sebelum sempat berubah menjadi sinyal cahaya yang bisa ditangkap teleskop.

Model matematika mereka menunjukkan bahwa sinyal radio dari aksion yang keluar dari magnetar jadi jauh lebih lemah daripada yang para ilmuwan perkirakan sebelumnya. Artinya, kadar sinyal yang selama ini dicari mungkin lebih kecil dan sulit dideteksi menggunakan teknologi saat ini.

Temuan ini penting karena memberikan gambaran lebih realistis tentang bagaimana sinyal aksion berperilaku dalam kondisi ekstrem di angkasa. Hal ini membantu astronom dan fisikawan memperbaiki metode pencarian materi gelap dengan menggunakan data dan prediksi yang lebih akurat.

Selain itu, mekanisme yang ditemukan juga punya aplikasi di dunia nyata, seperti dalam eksperimen fusi nuklir di Bumi. Peneliti berencana membuat plasma sintetis di laboratorium yang menyerupai magnetar agar dapat menangkap sinyal aksion secara langsung dan lebih terkontrol, mempercepat penemuan materi gelap.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/space/axion-signals-weaker-hide-dark-matter

Analisis Ahli

Hugo Terças

"Kami menemukan bahwa interaksi aksion dengan plasmon di plasma magnetar menyebabkan pengurangan sinyal yang signifikan, mengubah ekspektasi kita dan membuka jalan baru bagi pencarian aksion baik lewat observasi maupun eksperimen."

Fisikawan Plasma Terkenal

"Mekanisme konversi energi ini sangat mirip dengan cara plasma menyerap gelombang elektromagnetik dalam terapi fusi, menunjukkan kesamaan prinsip dasar fisika di berbagai skala dan aplikasi."

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat penting karena mengubah paradigma pencarian aksion dari observasi astronomi murni ke eksperimen laboratorium yang dapat diatur kondisinya. Ini menunjukkan bahwa memahami efek plasma di magnetar adalah kunci untuk mendapatkan sinyal yang valid dan mempercepat penemuan partikel materi gelap yang sangat dicari."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, eksperimen laboratorium dengan plasma sintetis yang meniru kondisi magnetar akan dikembangkan untuk mendeteksi aksion secara langsung dalam pengaturan yang terkontrol dan lebih efektif.

Pertanyaan Terkait

Apa itu materi gelap dan mengapa sulit untuk dideteksi?

Materi gelap adalah substansi misterius yang tidak terlihat dan diyakini lebih banyak daripada materi normal di alam semesta, namun sulit untuk dideteksi.

Apa itu aksion dan mengapa dianggap sebagai kandidat materi gelap?

Aksion adalah partikel hipotetik yang dianggap sebagai kandidat materi gelap; jika ada, aksion dapat berubah menjadi foton saat melewati medan magnet yang kuat, menghasilkan sinyal yang dapat dideteksi.

Bagaimana magnetar dapat membantu dalam pencarian aksion?

Magnetar, dengan medan magnet yang sangat kuat, dapat mengubah aksion menjadi cahaya yang dapat dideteksi, sehingga diharapkan dapat memberikan petunjuk tentang keberadaan materi gelap.

Apa komplikasi yang ditemukan oleh tim peneliti dari Lisbon terkait pencarian aksion?

Tim peneliti menemukan bahwa sinyal yang dihasilkan oleh aksion dapat hilang dalam lingkungan plasma magnetar, membuatnya lebih sulit untuk dideteksi daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Apa rencana tim peneliti setelah menemukan komplikasi ini?

Tim peneliti berencana untuk memindahkan pencarian aksion dari langit ke laboratorium dengan membangun plasma sintetik yang meniru lingkungan ekstrem magnetar.