Detektor Bawah Tanah Ungkap Sejarah Supernova di Alam Semesta

KETIKA sebuah bintang masif kehabisan bahan bakarnya, inti bintang tersebut akan runtuh akibat gaya gravitasi yang sangat kuat. Proses ini kemudian memicu ledakan dahsyat yang menghancurkan lapisan luar bintang. Peristiwa ini dikenal sebagai Supernova salah satu fenomena paling energik di alam semesta.

Namun, cahaya yang terlihat dari ledakan supernova ternyata hanya mewakili sekitar 1% dari total energi yang dilepaskan. Sebagian besar energi lainnya justru dipancarkan dalam bentuk partikel yang sangat sulit dideteksi, yaitu Neutrino.

Neutrino sering dijuluki sebagai “partikel hantu” karena memiliki massa yang sangat kecil, tidak bermuatan listrik, dan hampir tidak berinteraksi dengan materi. 

Baca juga : Astronom Deteksi Ledakan Kosmik Terbesar yang Pernah Ada

Partikel ini bahkan dapat menembus bintang, planet, galaksi, hingga tubuh manusia tanpa terdeteksi. Karena sifatnya ini, neutrino mampu membawa informasi langsung dari inti bintang yang meledak sesuatu yang tidak bisa diperoleh hanya dari cahaya biasa.

Para ilmuwan percaya dengan mempelajari neutrino, mereka dapat memahami lebih dalam tentang proses runtuhnya inti bintang (core-collapse) yang memicu supernova. Tidak hanya itu, neutrino juga dapat mengungkap apa yang terjadi setelah ledakan, seperti apakah bintang tersebut berubah menjadi lubang hitam atau bintang neutron.

Menariknya, para peneliti tidak hanya mengamati neutrino dari satu supernova saja. Mereka juga berusaha menangkap sinyal gabungan dari banyak supernova yang terjadi di masa lalu. 

Baca juga : Ilmuwan Temukan “Kapsul Waktu” dari Awal Alam Semesta

Sinyal kolektif ini dikenal sebagai Diffuse Supernova Neutrino Background semacam “jejak sejarah” dari ledakan bintang di seluruh alam semesta.

Untuk mendeteksi partikel yang sangat sulit ini, ilmuwan menggunakan detektor raksasa yang ditempatkan jauh di bawah tanah, seperti Super-Kamiokande di Jepang. 

Detektor ini berisi tangki air berukuran besar yang dilengkapi sensor sensitif. Ketika neutrino bertabrakan dengan proton atau elektron dalam molekul air, akan muncul kilatan cahaya kecil yang kemudian ditangkap oleh sensor tersebut.

Agar deteksi menjadi lebih akurat, para ilmuwan menambahkan unsur Gadolinium ke dalam air di dalam detektor. Penambahan ini membantu meningkatkan kemampuan dalam mendeteksi neutron yang dihasilkan dari interaksi neutrino. Dengan peningkatan ini, peluang untuk menangkap sinyal neutrino dari berbagai supernova di seluruh alam semesta menjadi semakin besar.

Dengan teknologi ini, para peneliti tidak hanya bisa mengamati satu ledakan bintang, tetapi juga menyusun gambaran besar tentang sejarah supernova sepanjang waktu kosmik.

Penelitian ini membuka jalan baru dalam memahami evolusi bintang dan asal-usul unsur-unsur berat di alam semesta. Lebih dari itu, neutrino memberi kita “jendela tersembunyi” untuk melihat proses-proses ekstrem yang selama ini tidak dapat diamati secara langsung, menjadikan detektor bawah tanah sebagai alat penting dalam mengungkap misteri kosmos. (Notebook Check/Z-2)