Headline24jam.com – Di dalam sebuah tambang di South Dakota, detektor materi gelap LUX-ZEPLIN beroperasi dengan dua tangki titanium yang saling ter-nested, terisi 10 ton xenon cair murni. Diluncurkan pada awal 2028, eksperimen ini bertujuan untuk mendeteksi partikel materi gelap yang dianggap dapat berupa Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) melalui interaksi mereka dengan atom xenon. Data dari 220 hari pertama eksperimen telah dirilis, meski hingga saat ini belum ditemukan partikel materi gelap.
Misi Detektor LUX-ZEPLIN
Detektor LUX-ZEPLIN mulai beroperasi pada 2028 dan diperkirakan akan berjalan selama minimal 1.000 hari. Tim ilmuwan telah merilis data dari 220 hari awal eksperimen. Walaupun belum ada penemuan partikel materi gelap, penelitian ini telah membantu mempersempit kemungkinan indikator materi gelap, menjadikannya lebih jelas apa yang mungkin atau tidak mungkin.
Penjelasan dari Tim Penelitian
Hugh Lippincott, seorang fisikawan eksperimental di UC Santa Barbara yang terlibat dalam kolaborasi LZ, menjelaskan, “Meskipun kami selalu berharap menemukan partikel baru, penting bagi fisika partikel untuk dapat menetapkan batasan tentang apa itu materi gelap.”
WIMPs, sebagai kandidat pertama yang diusulkan untuk materi gelap, diperkirakan memiliki massa besar dan berinteraksi sangat lemah dengan materi biasa. Konsep ini menyatakan bahwa WIMPs terus-menerus melintasi Bumi, sehingga detektor seperti LUX-ZEPLIN perlu memiliki kepekaan yang cukup untuk menangkap interaksi lemah ini.
Fokus pada Deteksi Neutron
“Salah satu tantangan dalam penelitian ini adalah bahwa neutron juga dapat berinteraksi dengan inti xenon, menghasilkan sinyal yang mirip dengan yang kami harapkan dari WIMPs,” ungkap Makayla Trask. Detektor luar (OD) berfungsi untuk mendeteksi neutron dan membantu memastikan bahwa tidak ada respons yang menunjukkan adanya WIMP.
Pentingnya Lokasi Eksperimen
Keberadaan detektor di bawah tanah sangat penting untuk melindungi eksperimen dari gangguan sinyal palsu. Deteksi sinyal palsu, seperti dari neutron atau peluruhan radioaktif xenon, dapat memengaruhi hasil. Penelitian sebelumnya bahkan mencatat “peristiwa terlangka”, berupa peluruhan xenon yang memiliki waktu hidup sangat lama.
Menyongsong Generasi Berikutnya
Chame Amarasinghe, peneliti pascadoktoral dalam proyek ini, mengungkapkan, “Eksperimen kami juga sensitif terhadap peristiwa langka di berbagai bidang fisika.” Tim akan terus menganalisis data untuk meningkatkan metode analisis mereka. Mereka juga mengkaji generasi mendatang dari detektor materi gelap, yang akan dimanfaatkan terlepas dari apakah materi gelap ditemukan atau tidak. Salah satu lokasi potensial untuk deteksi lanjutan XLZD adalah Laboratorium Materi Gelap Boulby di Inggris.
Publikasi di Jurnal Terkemuka
Temuan dari penelitian ini telah dipublikasikan dalam Physical Review Letters, memperkuat relevansi dan kredibilitas penelitian dalam komunitas ilmiah.
About the Author
