Hantaman partikel hantu atau neutrino berkekuatan ultra-tinggi berhasil dideteksi oleh para ilmuwan di kedalaman Laut Mediterania. Seperti dilansir dari Media Indonesia, penelitian terbaru mengindikasikan bahwa partikel misterius ini kemungkinan ditembakkan menuju Bumi oleh blazar.
Blazar merupakan mesin kosmik bertenaga lubang hitam supermasif yang aktif memakan materi di pusat galaksi jauh. Objek ini termasuk jenis kuasar yang memancarkan radiasi kuat, dengan arah semburan energi, partikel, dan jet plasma yang mengarah langsung ke Bumi.
Partikel hantu ini mencapai Bumi pada 13 Februari 2023 dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya. Energi yang dibawa mencapai 220 juta miliar elektron volt, atau setara dengan 30 kali lipat lebih kuat dari rekor neutrino paling energetik sebelumnya.
Isyarat partikel tersebut ditangkap melalui deteksi muon tunggal oleh Kilometer Cubic Neutrino Telescope (KM3NeT) pada kedalaman 3.450 meter di bawah permukaan Laut Mediterania. Karakteristik neutrino yang tidak bermuatan listrik dan hampir tidak bermassa membuatnya dijuluki partikel hantu karena bisa menembus materi apa pun tanpa interaksi.
"Ada beberapa penjelasan berbeda mengenai asal-usul partikel ini," kata anggota tim peneliti, Meriem Bendahman dari kolaborasi KM3NeT, dalam sebuah pernyataan.
"Sebagai contoh, ada teori bahwa neutrino semacam itu tercipta saat sinar kosmik berenergi ultra-tinggi berinteraksi dengan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), sisa cahaya dari alam semesta awal. Namun, ada juga kemungkinan bahwa neutrino ini berasal dari fluks difus yang dihasilkan oleh populasi akselerator ekstrem, seperti blazar."
Energi partikel yang ditemukan di Mediterania ini setara dengan 30.000 kali lipat energi maksimum yang dapat dihasilkan Large Hadron Collider (LHC). Guna menyamai energi tersebut, lintasan akselerator LHC di Bumi harus diperpanjang dari 27 kilometer menjadi sekitar 40.000 kilometer.
Tim peneliti melakukan pelacakan dan menemukan tidak adanya sinyal radiasi elektromagnetik seperti radio, optik, sinar-X, atau sinar gamma di wilayah asal neutrino. Temuan ini mematahkan dugaan bahwa partikel dipicu oleh ledakan tunggal seperti supernova atau suar bintang.
"Hal ini tidak sepenuhnya mengesampingkan kemungkinan adanya sumber titik tunggal, namun mengarahkan kami untuk mempertimbangkan bahwa neutrino kita mungkin berasal dari latar belakang difus, yaitu, dari fluks neutrino yang mencakup kontribusi dari banyak sumber," jelas Bendahman.
Bendahman selanjutnya membuat simulasi populasi blazar dengan parameter fisik yang realistis, termasuk kekuatan medan magnet serta rentang radiasi. Model simulasi ini membuktikan bahwa populasi blazar dapat menjelaskan asal-usul partikel berenergi ultra-tinggi tersebut.
Hasil pemodelan ini juga selaras dengan batasan pengamatan dari fasilitas lain seperti Observatorium Neutrino IceCube di Antarktika dan teleskop luar angkasa Fermi. Meski demikian, para ilmuwan menegaskan bahwa penyelidikan terhadap kasus kosmik ini belum sepenuhnya selesai.
"Kami membutuhkan lebih banyak data pengamatan," pungkas Bendahman.
"Kami belum pernah mengamati neutrino berenergi setinggi ini sebelumnya, dan jika terbukti berasal dari akselerator kosmik seperti blazar, ini akan memberi kita wawasan baru tentang bagaimana objek-objek tersebut dapat memancarkan partikel pada tingkat energi di luar apa yang kita perkirakan sebelumnya."
Studi mendalam mengenai penemuan partikel hantu berenergi tinggi ini telah resmi diterbitkan dalam Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP).
