Eksperimen KATRIN yang diamanatkan untuk menimbang neutrino telah mengumumkan perkiraan yang lebih tepat mengenai batas atasnya massa - neutrino beratnya paling banyak 0.8 eV, yaitu neutrino lebih ringan dari 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
neutrino (harfiah, yang kecil netral) adalah partikel elementer yang paling melimpah di alam semesta. Mereka hampir ada dimana-mana, di galaksi, di bawah sinar matahari, di semua ruang sekitar kita. Triliunan neutrino melewati tubuh kita setiap detik tanpa berinteraksi dengan partikel lain.
Mereka pertama kali dibentuk 10-4 detik setelah big bang sekitar 13.8 miliar tahun lalu dan berperan penting dalam evolusi alam semesta. Mereka terus-menerus terbentuk dalam jumlah besar dalam reaksi fusi nuklir di bintang-bintang termasuk matahari, dalam reaktor nuklir di bumi, dan dalam peluruhan radioaktif. Mereka juga penting dalam proses supernova dalam siklus hidup bintang dan memberikan sinyal awal ledakan supernova. Pada tingkat subatom, neutrino menyediakan alat untuk mempelajari struktur nukleon. neutrino juga bisa membantu menjelaskan asimetri materi-antimateri.
Terlepas dari semua kepentingan ini, banyak yang masih belum diketahui tentang neutrino. Kita tidak tahu bagaimana mereka berinteraksi dengan partikel lain. Demikian pula sejak ditemukannya osilasi neutrino, diketahui bahwa neutrino mempunyai sifat bukan nol. massa. Kita tahu bahwa neutrino memiliki jumlah yang sangat kecil massa dan merupakan partikel elementer yang paling ringan namun massa pastinya masih belum dapat ditentukan. Untuk pemahaman yang lebih baik tentang alam semesta, massa neutrino harus diukur secara akurat.
KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT), kerja sama enam negara didedikasikan untuk pengukuran massa neutrino dengan presisi sub-eV.
Pada tahun 2019, eksperimen KATrin telah mengumumkan bahwa neutrino memiliki berat paling banyak 1.1 eV yang merupakan peningkatan dua kali lipat dibandingkan pengukuran batas atas sebelumnya sebesar 2 eV.
1 eV atau elektron volt adalah energi yang diperoleh elektron ketika potensial listrik pada elektron meningkat satu volt dan sama dengan 1.602 × 10-19 Joule. Pada tingkat subatomik, lebih mudah untuk menyatakan massa dalam bentuk energi mengikuti simetri massa-energi sesuai E=mc2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
Pada 14 Februari 2022, Kolaborasi KATRIN mengumumkan pengukuran massa neutrino dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya yang mengungkapkan bahwa neutrino lebih ringan dari 0.8 eV sehingga memecahkan penghalang 1 eV dalam fisika neutrino.
Tim peneliti bertujuan untuk melanjutkan pengukuran massa neutrino lebih lanjut hingga akhir tahun 2024. Mulai tahun 2025, dengan bantuan sistem detektor TRISTAN yang baru, eksperimen KATrin akan memulai pencarian neutrino steril. Dengan massa dalam kisaran KeV, neutrino steril akan menjadi kandidat untuk materi gelap misterius.
***
sumber:
- Percobaan Karlsruhe Tritium Neutrino (KATrin). Tersedia di https://www.katrin.kit.edu/
- Institut Teknologi Karlsruhe (KIT). Siaran Pers 012/2022 – Neutrino Lebih Ringan Dari 0.8 Elektron Volt. Diposting 14 Februari 2022. Tersedia di https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- Kerjasama KATRIN. Pengukuran massa neutrino langsung dengan sensitivitas subelektronvolt. Nat. fisik 18, 160-166 (2022). Diterbitkan: 14 Februari 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
