KeSimpulan.com Dokumentasi Berita Sains
(2008-2013)
HOME - ARSIP - PENCARIAN

Monday, March 8, 2010

Fisikawan RHIC Tangkap Inti Anti-materi Terberat Paul Dirac dalam Tumbukan Partikel

(KeSimpulan) Sebagian besar inti anti-materi (antimatter) belum diidentifikasi dalam partikel eksperimen. Fisikawan telah merenangi rawa-rawa tumbukan untuk menemukan inti anti-materi terberat dalam salah satu akselerator partikel mereka. Tumbukan inti emas di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Long Island, New York, telah menghasilkan isotop berat anti-hydrogen mencakup partikel sub-atom yang dikenal sebagai anti-strange quark di mana lebih berat daripada quark biasanya.

Massa tambahan yang eksotis antiquark sudah cukup untuk membuat isotop anti-hydrogen ini lebih berat dibandingkan pemegang rekor sebelumnya yaitu anti-helium. Studi lanjut antinuclei baru dapat memberikan informasi tentang core bintang neutron atau bahkan wawasan masa awal alam Semesta. Hasil tumbukan ini muncul kemarin di jurnal Science.

Beberapa potong fakta ilmiah datang nyaris mendekati sinetron fiksi sebagai anti-materi. Partikel anti-materi membawa massa yang sama seperti materi normal, tetapi memiliki muatan berlawanan. Ketika materi dan anti-materi bertabrakan, mereka musnah dalam sekejap energi. Teori keberadaan anti-materi pertaman kali diusulkan oleh Paul Dirac pada tahun 1928 dan sejak itu para peneliti telah mempelajari partikel anti-materi yang diciptakan oleh peluruhan nuklir dan energi tinggi tabrakan materi normal. Hari ini, positron (anti-electrons) bahkan digunakan dalam beberapa jenis pencitraan medis.

Tapi anti-atom terdiri dari anti-proton dan anti-neutron masih jarang. Karena kita hidup di dunia yang didominasi oleh masalah biasa, anti-proton dan anti-neutron biasanya musnah sebelum mereka terbentuk menjadi anti-nuclei. Sampai saat ini, hanya beberapa kelompok fisikawan yang telah berhasil membujuk anti-partikel ke konfigurasi atom.

Declan Keane, fisikawan di Kent State University di Ohio dan anggota STAR Collaboration yang menemukan inti baru ini mengatakan, "untuk membuat anti-atom memerlukan dua kondisi. Pertama, anda perlu energi yang sangat tinggi untuk menghasilkan anti-materi. Kedua, anda membutuhkan benda-benda di sekitar bahwa ia memiliki kesempatan untuk bertemu anti-materi lain dan membentuk partikel atom sebelum annihilates."

Keane mengatakan bahwa RHIC sangat cocok untuk pekerjaan semacam ini. Tumbukan dengan memukul inti bersama-sama pada 200 gigaelectronvolts, energi yang mendekati saat-saat awal setelah Big Bang. Ketika memukul, inti cepat larut ke dalam sup-quark dan anti-quarks, partikel dasar yang membentuk proton dan neutron. Untuk membentuk isotop anti-hydrogen baru, pertama anti-strange mengikat quark dengan quark anti-up dan anti-down untuk membuat anti-lambda (anti-neutron) seperti sebuah partikel. Anti-lambda yang fraksional lebih berat daripada neutron, harus bergabung dengan anti-neutron konvensional dan sebuah anti-proton.

Kemungkinan ini terjadi sangat tipis yaitu dari 100 juta tumbukan, RHIC hanya menghasilkan 70 isotop anti-hydrogen baru. Data "secara harfiah tampak seperti tumpukan jerami", kata Keane.

Untuk menemukan anti-hydrogen, Jinhui Chen dari Shanghai Institute of Applied Physics, dan Zhangbu Xu dari Brookhaven National Laboratory, untuk RHIC mengembangkan perangkat lunak yang canggih yang bisa memilih anti-nucleons baru. Setiap satu tip timbangan lebih dari 5.3x10-27 kilograms (2.991 gigaelectronvolts/c2), jumlah yang makin kecil, tapi dengan berat anti-helium pada 4.8x10-27 kg (2.72 GeV/c^2), masih cukup berat untuk membuat anti-hydrogen isotop terberat hingga antinucleus menemukan titik ini. Isotop tidak menetap lama, setengah kehidupan antinuclei hanya beberapa ratus trillionths detik.

"Produksi anti-inti "aneh" ini tidaklah mengejutkan," kata J├╝rgen Schukraft, fisikawan dari ALICE heavy-ion experiment di CERN, laboratorium fisika partikel Eropa di Genewa, Swiss. Namun demikian, mereka menarik untuk dipelajari. Neutron bintang, sisa-sisa bintang besar yang dianggap mengandung sejumlah besar quark dan anti-nuclei memainkan peran dalam evolusi alam semesta. Selain itu, mempelajari sifat anti-nuclei seperti ini membantu fisikawan untuk lebih memahami mengapa alam semesta ini penuh dengan materi daripada anti-materi.

Big Bang telah memberi banyak masalah bagi fisikawan, tapi "tumbukan kecil di RHIC telah menyampaikan beberapa dari mereka yang paling eksotis mitra anti-materi untuk penelitian ilmiah," kata Schukraft.

Artikel Lainnya:

No comments :

Post a Comment