Diposting Selasa, 7 Desember 2010 jam 3:13 pm oleh Gun HS

Ilmuwan CERN Menumbukkan Inti untuk Menciptakan Materi Terpanas dan Terpadat

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Selasa, 7 Desember 2010 -


Pada tanggal 2 Desember, beberapa ilmuwan dari laboratorium CERN di Jenewa, Swiss, melaporkan hasil pertama percobaan di mana inti-inti atom timbal ditembakkan di sekitar arena pacuan sepanjang 17 mil, yang disebut Large Hadron Collider, dan kemudian menabrakkannya satu sama lain dalam rangka menciptakan setitik materi pada temperatur triliunan derajat dalam sekejap.

Meskipun bola api miniatur yang terjadi pada tumbukan antar timbal hanya berlangsung sesaat – sekitar seper dari seper detik – detektor besar yang berada di dekatnya dirancang untuk bertindak cepat dan memilah puing-puing berbagai partikel yang bermunculan ke luar.

“Ini merupakan materi nuklir terpanas yang pernah diciptakan di laboratorium,” kata Bolek Wyslouch dari Ecole Polytechnique, yang menjadi pembicara pada pertemuan CERN. Ia adalah wakil dari kolaborasi Compact Muon Solenoid, yang menggunakan salah satu detektor raksasa di LHC untuk mengamati tumbukan antar timbal.

“Saya suka menyebutnya sebagai Little Bang,” kata Juergen Schukraft, yang juga menjadi pembicara di pertemuan CERN, menunjukkan bahwa tabrakan keras ion berat di LHC merupakan sepupu lebih kecil dari ledakan Big Bang yang terhantar di alam semesta sekitar 14 miliar tahun yang lalu. Memang, kondisi bola api mini pada LHC menyerupai awal alam semesta sebagaimana kemunculannya yang hanya mikrodetik setelah Big Bang dalam hal kepadatan energi dan suhu. Schukraft mewakili tim detektor kedua CERN yang disebut Alice.

Belum pernah sebelumnya begitu banyak energi – dalam hal ini ratusan trilyunan elektron volt, yang disingkat TEV – sengaja disimpan dalam volume ruang yang hanya beberapa kali ukuran proton. Proton adalah salah satu unsur inti dalam setiap atom, 10.000 kali lebih kecil dari atom itu sendiri. Para ilmuwan yang bekerja di akselerator sering menggunakan volt elektron sebagai unit energi mereka karena energi yang didapat oleh elektron dipercepat oleh perbedaan kekuatan listrik satu volt.

Apa yang terjadi ketika dua inti timbal berisi ratusan proton dan neutron, yang masing-masing memiliki energi sebesar 1,4 TEV, menghancurkan satu sama lain dalam suatu tumbukan? Ketika mereka bertemu dan berinteraksi, proton dan neutron melebur menjadi unsur yang lebih dasar, disebut quark dan gluon. Apa yang akan Anda temukan adalah cairan mendidih dari ratusan partikel berinteraksi kuat, yang disebut oleh fisikawan sebagai plasma quark-gluon.

Awal tahun ini para ilmuwan di Relativistic Heavy Ion Collider di Brookhaven National Laboratory, New York, melaporkan pengukuran tabrakan RHIC mengenai plasma quark-gluon yang tercipta dari tumbukan inti emas. Mereka melaporkan suhu plasma yang mencapai 4 triliun derajat, suhu terpanas yang pernah diukur secara hati-hati dalam percobaan.

Para ilmuwan LHC belum secara langsung mengukur suhu plasma quark mereka. Schukraft mengatakan, karena kepadatan energi dari tumbukan di LHC adalah tiga kali lebih besar daripada di RHIC, suhunya tentu akan lebih tinggi juga.

Pada minggu-minggu berikutnya, serangkaian hasil tertentu dari ion berat LHC akan muncul dalam jurnal ilmiah. Para ilmuwan dari kolaborasi Atlas – yang mengoperasikan detektor besar ketiga di LHC – melaporkan pengamatan mereka mengenai jet besar yang muncul dari hasil tumbukan. Jet merupakan kerucut berenergi kuat, dalam bentuk partikel terbang yang muncul dari bola api, tak lama setelah tumbukan. Para ilmuwan menduga, jika jet kuat tertembak keluar dari tumbukan di bagian satu sisi, semestinya ada jet pelengkap di sisi lain yang mengimbangi momentum.

Bagaimanapun juga, dari berbagai peristiwa tumbukan, hanya satu jet yang terobservasi. Dalam artikelnya yang muncul dalam jurnal Physical Review Letters, para ilmuwan Atlas melaporkan contoh-contoh pertama dari ketidakseimbangan antara jet dalam tumbukan antar timbal. Tapi apa yang terjadi dengan jet yang hilang?

Brian Cole, berbicara di CERN atas nama tim Atlas, mengatakan bahwa plasma quark-gluon sendiri mungkin menyerap sebagian atau seluruh jet dalam perjalanan mereka keluar. Proses ini tidak harus simetris.

“Semakin banyak pusat tabrakannya,” kata Cole, “maka semakin asimetris jet-jet tersebut.”

Ilmuwan lain di Atlas, Peter Steinberg, mengatakan bahwa para ilmuwan sudah menduga bahwa sejumlah energi jet akan terserap, tapi tetap terkejut karena dalam beberapa peristiwa, jet tampaknya memang benar-benar terserap.

Pada tampilan asimetris jet, para ilmuwan berharap, dapat digunakan untuk memahami sifat yang belum pernah terjadi sebelumnya dari sesuatu yang terpadat yang pernah terobservasi di laboratorium.

Sumber artikel: Scientists in Geneva crash lead nuclei together to create the hottest and densest nuclear material ever (insidescience.org)
Kredit: Inside Science News Service

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.