Mengungkap Struktur Alien dari Pentaquark, Large Eksperimen Collider Hadron

Also Read

Large Eksperimen Collider Hadron Mengungkap Struktur Alien dari 'Pentaquark'

Ilustrasi: Daniel Dominguez / CERN

Hasil baru dari akselerator partikel terbesar di dunia menerangi struktur pentaquark, sebuah partikel eksotis yang terdiri dari lima quark yang diikat menjadi satu. Quark, partikel subatomik yang membentuk proton dan neutron, biasanya mengikat bersama berpasangan atau kembar tiga untuk membentuk kelas partikel yang disebut meson dan baryon, masing-masing.

Tetapi analisis terbaru dari data yang diambil di Large Hadron Collider di Jenewa, Swiss telah mengungkapkan keberadaan agregasi yang lebih besar, seperti pentaquark lima kuark. Sekarang, para ilmuwan telah mampu mengumpulkan lebih banyak data untuk memahami bagaimana quark diatur dalam partikel pentaquark yang aneh ini. Tampaknya, pada kenyataannya, para peneliti mengamati baryon terikat pada meson, membentuk jenis molekul aneh baru yang aneh.

Mesin LHC mempercepat paket proton ke hampir kecepatan cahaya, kemudian menyuntikkannya ke dalam sepasang lingkaran magnetik yang berpotongan pada empat titik. Partikel berenergi tinggi bertabrakan, melepaskan energi dan massa dalam bentuk partikel lain yang tidak dapat diakses di Bumi. Detektor seperti detektor LHCb duduk di titik tabrakan ini dan merekam semprotan partikel yang dihasilkan. Para ilmuwan membandingkan data dengan hukum fisika saat mereka memahaminya, berharap menemukan partikel yang tidak teramati tetapi diprediksi atau penyimpangan tak terduga dari hukum itu.

Kembali pada tahun 2015 (dan dikonfirmasi pada tahun 2016), para ilmuwan pertama kali mengamati sepasang "puncak" dalam analisis data mereka, puncak harfiah pada grafik di mana mereka melihat lebih banyak hit di detektor daripada yang diperkirakan. Puncak menunjukkan adanya kumpulan lima quark, yang dikenal sebagai pentaquark, sekitar 4,5 kali massa proton. Tetapi pertanyaan tetap tidak terjawab mengenai sifat partikel ini, seperti konfigurasi internal mereka.

Setelah mengambil lebih banyak data, para peneliti LHCb mendeteksi pentaquark lain, dan menetapkan bahwa salah satu pentaquark yang ditemukan pada tahun 2015 sebenarnya adalah dua pentaquark yang mendekati massa. Kali ini, para peneliti menyadari bahwa puncaknya sangat kurus — yang berarti mereka bisa mendapatkan pengukuran resolusi tinggi dari massa pentaquark.

Karya resolusi tinggi itu penting, Tomasz Skwarnicki, profesor fisika di Universitas Syracuse dan ahli fisika dari kolaborasi LHCb, menjelaskan kepada Gizmodo. Dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg, ada hubungan antara seberapa baik Anda dapat mengukur energi suatu partikel dan seberapa baik Anda dapat mengukur jumlah waktu yang diperlukan untuk meluruhkan partikel tersebut. Jika partikel itu membusuk dengan cepat, para peneliti tidak akan bisa mendapatkan puncak kurus yang mereka amati. Teori bahwa pentaquark sebenarnya adalah partikel tiga kuark dan partikel dua quark yang diikat bersama akan menjelaskan umur panjang ini.

Baca Juga: Akhirnya Mobile Legends Keluarin KOMIK Official Jade Path, Baca Yuk!

Di bawah teori ini, hampir seperti sepasang partikel eksotis terikat bersama dalam semacam molekul aneh yang hanya bisa ada pada energi yang diciptakan di LHC. Molekul ini akan disatukan oleh gaya nuklir kuat daripada gaya elektromagnetisme, gaya yang mengikat sebagian besar molekul. Jangan berharap pentaquark menemukan penggunaan praktis apa pun di Bumi ini - mereka membusuk dengan sangat cepat. Tapi mungkin mereka ada di pusat-pusat benda aneh di luar angkasa, seperti bintang-bintang neutron, kata Skwarnicki.

Teori molekul dua kuark-tiga kuark bukanlah satu-satunya cara untuk menjelaskan pengamatan, menurut makalah yang diterbitkan dalam Physical Review Letters. Seperti biasa, "penelitian yang lebih eksperimental dan teoritis" diperlukan untuk sepenuhnya memakukan struktur internal pentaquark ini. Namun berkat lebih banyak data, kami semakin dekat untuk benar-benar memahaminya.

Large Eksperimen Collider Hadron Mengungkap Struktur Alien dari 'Pentaquark'