Oleh : Hariyadi Putraga
Tim OIF UMSU
Ilmuwan Astronomi mendeteksi salah satu sinar kosmik terkuat yang pernah menghantam planet Bumi, namun mereka tidak mengetahui apa penyebabnya atau dari mana asalnya. Partikel berenergi sangat tinggi ini diberi nama Partikel Amaterasu yang diambil dari nama dewi Matahari Jepang, dan tampaknya partikel tersebut datang dari ruang hampa di mana tidak ada yang diketahui keberadaannya.
Partikel Amaterasu yang di deteksi memiliki energi melebihi 240 exa-electron volt (EeV). Kekuatannya sekitar jutaan kali lebih kuat daripada partikel yang dihasilkan oleh Large Hadron Collider, yang merupakan akselerator paling kuat yang pernah dibuat. Ini mungkin terdengar seperti sesuatu yang keluar dari fiksi ilmiah, tetapi sebenarnya ini adalah kenyataan ilmiah, sebagaimana dibuktikan oleh penelitian yang dipimpin oleh Associate Professor Toshihiro Fujii dari Graduate School of Science dan Nambu Yoichiro Institute of Theoretical and Experimental Physics di Osaka Metropolitan University.
Toshihiro Fujii mengamati beberapa sinyal aneh saat dia melakukan pemeriksaan data rutin di Proyek Teleskop Array di Utah. Pada tanggal 27 Mei 2021, eksperimen Telescope Array mendeteksi sinar kosmik berenergi ekstrim tertinggi kedua. Pada 2,4 x 10 20 eV, energi partikel subatom tunggal ini setara dengan menjatuhkan batu bata di jari kaki Anda dari ketinggian pinggang. Dipimpin oleh Universitas Utah (U) dan Universitas Tokyo, Telescope Array terdiri dari 507 stasiun detektor permukaan yang disusun dalam kotak persegi yang mencakup 700 km 2 (~270 mil 2 ) di luar Delta Utah.
Namun ketika para peneliti mencoba menemukan sumber lonjakan energi tersebut, mereka tidak menemukan apa pun. Partikel berenergi sangat tinggi seperti Amaterasu biasanya bergerak melalui ruang angkasa dengan cukup lancar karena tidak memantulkan medan magnet, seperti sinar kosmik berenergi rendah. Secara teknis, hal ini seharusnya memudahkan untuk menentukan lokasi asalnya, namun kenyataannya tidak demikian. Dalam pengamatan mereka yang dipublikasikan pada 23 November 2023, kolaborasi para peneliti Telescope Array internasional mendeskripsikan sinar kosmik berenergi sangat tinggi, mengevaluasi karakteristiknya, dan menyimpulkan bahwa fenomena langka tersebut mungkin mengikuti fisika partikel yang tidak diketahui sains.
Partikel Amaterasu adalah partikel kedua terkuat yang terdeteksi setelah partikel “Oh-My-God” yang merupakan sinar kosmik berenergi tinggi lainnya yang terdeteksi pada tahun 1991. Kecepatannya mencapai 320 EeV. Sinar kosmik adalah partikel bermuatan yang bergerak melalui ruang angkasa dan terus menerus menghujani bumi. Sinar kosmik berenergi rendah dapat memancar dari matahari, namun sinar kosmik berenergi sangat tinggi merupakan hal yang luar biasa. Mereka diperkirakan melakukan perjalanan ke Bumi dari galaksi lain dan sumber ekstragalaksi.
Menurut peneliti, partikel yang mengandung energi semacam ini umumnya diyakini berasal dari bencana alam besar seperti supernova, namun Partikel Amaterasu tampaknya berasal dari sebidang ruang yang dikenal sebagai Void Lokal yang, seperti yang mungkin bisa Anda tebak dari namanya, tidak memiliki banyak hal di dalamnya. Mereka memeriksa ulang perhitungan mereka dan bahkan mencoba mencocokkan sinar kosmik dengan kemungkinan galaksi sumber dan objek lain di luar arah kedatangan mereka. Bahkan itu pun tidak berhasil – tidak ada yang cocok. Mereka mengajukan tiga penjelasan mengenai asal usul partikel ini. Pertama, bisa jadi berasal dari sumber yang belum kita identifikasi. Kedua, ia mungkin dibelokkan secara magnetis jauh lebih tinggi dari perkiraan model saat ini. Atau ketiga, para ilmuwan mungkin perlu menulis ulang pemahaman mereka yang belum lengkap tentang fisika partikel energi tinggi.
