Courtesy of InterestingEngineering

KATRIN Gagal Temukan Neutrino Sterile, Tapi Perburuan Belum Berhenti

Mengungkap keberadaan neutrino sterile melalui pengukuran energi elektron dari peluruhan beta tritium secara presisi untuk membantu memahami fisika partikel dan kemungkinan materi gelap.

03 Des 2025, 21.58 WIB

81 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Eksperimen KATRIN tidak menemukan bukti untuk neutrino steril, yang menantang hasil dari eksperimen sebelumnya.
Tim KATRIN mencatat 36 juta elektron dalam periode pengukuran untuk mencapai akurasi yang tinggi.
Masa depan eksperimen KATRIN menjanjikan dengan peningkatan yang direncanakan untuk menjelajahi massa neutrino steril yang lebih tinggi.

Karlsruhe , Jerman - Neutrino adalah partikel aneh yang sangat banyak melintas di tubuh kita setiap detik namun hampir tidak meninggalkan jejak. Dalam fisika modern, ada tiga jenis neutrino yang dikenal: elektron, muon, dan tau. Penemuan bahwa mereka bisa berubah jenis saat bergerak membuktikan bahwa neutrino memiliki massa, yang menjadi terobosan besar di ilmu fisika.

Namun, terdapat misteri tentang kemungkinan adanya neutrino keempat yang disebut "sterile" yang jauh lebih sulit dideteksi karena sangat sedikit berinteraksi. Keberadaan neutrino sterile ini diduga bisa menjelaskan kekurangan dalam pengukuran neutrino dan mungkin menjawab soal materi gelap yang belum diketahui asal usulnya.

Eksperimen KATRIN di Jerman mencari tanda keberadaan neutrino sterile dengan mengukur spektrum energi elektron dari peluruhan beta tritium secara sangat presisi. Dari 2019 hingga 2021, mereka mengumpulkan data dari 36 juta elektron selama 259 hari, namun tidak menemukan bukti adanya neutrino sterile.

Hasil ini bertentangan dengan klaim sebelumnya dari eksperimen lain yang sempat mengisyaratkan ada neutrino sterile. Namun, KATRIN dan eksperimen lain seperti STEREO secara bersama-sama kini menolak keberadaan neutrino sterile ringan dengan tingkat pencampuran yang cukup besar.

Meski begitu, KATRIN akan terus memantau sampai 2025 dengan data yang lebih banyak dan akan menjalani upgrade pada 2026 untuk menjelajah kemungkinan massa neutrino sterile yang lebih berat. Pencarian belum selesai dan para ilmuwan tetap optimis menunggu terobosan baru.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/neutrino-experiment-no-sign-elusive-particle

Analisis Ahli

Thierry Lasserre

"Hasil kami di KATRIN menunjukkan bahwa neutrino sterile ringan dengan pencampuran signifikan sangat tidak mungkin ada, melengkapi hasil eksperimen reaktor lain."

Kathrin Valerius

"Data yang lebih banyak dan upgrade TRISTAN akan secara signifikan meningkatkan sensitivitas pencarian neutrino sterile di masa depan."

Analisis Kami

"Katrin sudah melakukan pekerjaan luar biasa dalam mempersempit kemungkinan keberadaan neutrino sterile, menunjukkan bahwa anggapan keberadaannya harus dipikirkan ulang. Namun, karena masih ada celah untuk massa neutrino yang lebih besar, riset lanjutan sangat penting agar kita tidak terjebak pada asumsi yang terlalu dini."

Prediksi Kami

Dengan peningkatan jumlah data dan upgrade teknologi, KATRIN berpotensi menemukan sinyal neutrino sterile dengan massa lebih berat di masa depan, yang bisa membuka wawasan baru tentang materi gelap dan fisika partikel.

Pertanyaan Terkait

Apa itu eksperimen KATRIN?

Eksperimen KATRIN adalah penelitian yang dilakukan untuk mencari neutrino steril di Karlsruhe Institute of Technology, Jerman.

Mengapa neutrino steril menjadi fokus penelitian?

Neutrino steril menjadi fokus penelitian karena dapat menjelaskan kekurangan yang tidak terjelaskan dalam pengukuran neutrino dan mungkin terkait dengan materi gelap.

Apa hasil terbaru dari eksperimen KATRIN?

Hasil terbaru dari eksperimen KATRIN menunjukkan tidak adanya jejak neutrino steril, menolak hasil dari eksperimen sebelumnya yang mengklaim menemukan sinyal tersebut.

Siapa yang memimpin analisis data KATRIN?

Analisis data KATRIN dipimpin oleh Thierry Lasserre dari Max-Planck-Institut für Kernphysik.

Apa rencana masa depan untuk eksperimen KATRIN?

KATRIN berencana untuk meningkatkan pengukuran dengan lebih dari 220 juta elektron dan melakukan peningkatan TRISTAN pada tahun 2026 untuk menjelajahi massa neutrino steril yang lebih tinggi.