Kabar Indonesia.
Oleh : Redaksi-kabarindonesia
29-Des-2007, 07:17:39 WIB - [www.kabarindonesia.com]
Bagaimana kenampakan alam semesta sesaat setelah
dentuman besar? Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pembentukan
inti bintang atau planet?
Pertanyaan klasik dalam astro-fisika ini, sekarang
hendak dijawab oleh ilmuwan Jerman menggunakan pemercepat partikel
terbaru, yang pembangunannya dimulai belum lama ini di Darmstadt.
Instalasinya diberi nama FAIR, yang merupakan singkatan dari
fasilitas penelitian anti-Proton dan Ion. Walaupun FAIR berada di
kota Darmstadt, tapi merupakan proyek bersama Eropa, yang melbatkan
2.500 ilmuwan dari 15 negara. Dengan pemercepat partikel raksasa
ini, inti atom dipacu hingga mendekati kecepatan cahaya dan saling
ditabrakkan atau ditumbukkan dengan obyek lainnya.
Kondisi awal alam semesta sesaat setelah Dentuman Besar
serta perkembangannya masih menyisakan banyak pertanyaan yang belum
terjawab. Pada detik atau menit pertama setelah dentuman besar,
seluruh materi di alam semesta masih terhimpun dalam apa yang
disebut Big Bang Nucleosynthesis, yang panasnya milyaran derajat
Celsius dengan kerapatan materi amat luar biasa. Baryon yakni
pasangan Proton dan Neutron yang dilepaskan pada fase itu, terutama
membentuk ikatan Hidrogen-1 dengan inti atom terdiri dari satu
Proton, serta Helium-4 yang memiliki inti atom dengan dua Proton dan
dua Neutron. Beberapa menit setelah dentuman besar, alam semesta
mengembang dengan cepat dan membentuk elemen yang lebih berat.
Pemercepat partikel di Darmstadt-FAIR, dibangun untuk membuat
simulasi kondisi alam semesta pada detik-detik pertama setelah
dentuman besar. Dengan mempercepat partikel mendekati kecepatan
cahaya, yakni sekitar 300 ribu km per detik dan saling
menabrakannya, diciptakan suhu tinggi dan kondisi seperti pada saat
Big Bang Nucleosynthesis.
Pimpinan proyek FAIR prof. Hans Gutbrod
menjelaskan; "Dengan FAIR kita harapkan berhasil mempercepat
sirkulasi milyaran partikel dan merekayasanya untuk bergerak saling
mendekat dan dalam waktu 50 nano-detik seperti sebuah palu kami
tumbukkan ke sebuah blok."
Dengan itu dapat disimulasikan situasi ekstrim seperti
yang terjadi pada inti bintang atau inti planet. Bahkan para pakar
fisika berharap, mereka juga dapat membuat simulasi seperti pada
saat awal mula terciptanya alam semesta.
Simulasi sekitar 15 milyar tahun lalu, ketika terjadi
dentuman besar yang melahirkan alam semesta yang kita huni, hendak
diamati menggunakan kamera besar yang disebut sebagai detektor oleh
para peneliti Astro-Fisika Eropa. Lebih lanjut pimpinan proyek FAIR,
Prof. Hans Gutbrod menjelaskan ; "Ini sebuah perangkat, dimana di
dalamnya inti atom saling bertabrakan. Perangkat ini panjangnya 25
meter dan tingginya 10 meter, dilengkapi dengan jutaan kanal
elektronik."
Misteri Unsur Berat
FAIR diharapkan memberikan jawab terhadap berbagai
misteri astro-fisika yang selama ini hendak dipecahkan para
peneliti. Antara lain, dari mana datangnya inti atom unsur berat di
alam semesta kita? Demikian diungkapkan Reinhard Stock, pakar fisika
dari Universitas Frankfurt. Sebab pada saat dentuman besar hanya
tercipta materi ringan, terutama Hidrogen dan Helium. Unsur kimia
yang lebih berat lainnya, seperti oksigen, belerang dan besi
terbentuk beberapa milyar tahun kemudian di dalam inti bintang atau
inti planet. Tapi elemen super berat seperti Uranium, diyakini hanya
dapat terbentuk dalam bencana kosmis.
Pakar fisika dari Universitas Frankfurt, Reinhard Stock
menegaskan; "Terdapat bencana astro-fisika yang eksotis, misalnya
supernova atau tabrakan bintang neutron. Dan FAIR hendak mengujicoba
proses penciptaan elemen berat yang ada di alam semesta, dimana
sejumlah elemen berat yang langka dibuat sintesisnya dan diteliti
sifat-sifatnya. Ini merupakan tema yang merupakan titik berat
rekayasa dari instalasi baru tsb."
Para pakar fisika juga mengharapkan FAIR dapat
menciptakan kondisi Big Bang Nucleosynthesis, yang panasnya milyaran
derajat Celsius dengan kerapatan materi amat luar biasa.
Materi Hadron
Dengan memanfaatkan perangkat pemercepat partikel
berukuran amat besar FAIR, para ahli fisika hendak mempercepat inti
atom hingga mendekati kecepatan cahaya dan saling menabrakannya.
Sejauh ini para ahli fisika masih menghadapi misteri besar
menyangkut materi Hadron, dimana bagian elementar dari Proton dan
Neutron yang disebut Quarks terikat oleh gaya amat kuat. Gaya kuat
atau Hadron ini memiliki sifat paradox. Semakin rapat Quarks semakin
kecil gayanya, dan semakin membesar seiring dengan pertambahan
jarak. Setelah itu jika mencapai jarak tertentu besarnya gaya akan
konstan.
Pakar fisika dari Universitas Frankfurt, Reinhard Stock
menjelaskan lebih lanjut; "Inti atom itu semacam gelembung yang
berisi Proton dan Neutron. Jika saya menabrakkan dua gelembung
semacam itu, berarti saya memampatkan materi di dalam gelembung. Di
titik tabrakkan kerapatan materi menjadi amat tinggi. Dengan itu
terbentuk kondisi yang tidak mengikuti hukum inti atom yang normal,
dan diliuar semua hukum fisika yang dapat diamati di Bumi. Tercipta
semacam dentuman besar dalam bentuk mini."
Selain membuat simulasi dentuman besar, FAIR juga hendak
membuat simulasi kondisi yang terjadi di inti planet Saturnus dan
Yupiter. Dengan itu hendak dilacak rincian, bagaimana bagian
terkecil dari materi berinteraksi. Selain itu juga hendak diujicoba
komponen terbaru untuk membuat pesawat ruang angkasa dan satelit.
Instalasi pemercepat partikel di Darmstadt itu memiliki diameter
sekitar satu kilometer persegi, dan diharapkan mulai dapat digunakan
tahun 2012 mendatang.
Sejauh ini, penelitian Hadron yakni gaya kuat di inti
atom, yang mengikat Quarks menjadi Proton dan Neutron yang membentuk
inti atom, masih berada pada tahapan awal. Bagaimana mekanismenya
sebagian besar belum diketahui dengan pasti. Yang sudah diketahui
adalah, gaya kuat di inti atom mempengaruhi secara mendasar struktur
materi serta evolusi alam semesta. Sejauh ini, penelitian elemen
berat juga terus dipacu. Seperti diketahui, elemen paling berat di
alam adalah Uranium yang memiliki 92 proton. Akan tetapi para pakar
kimia dan fisika dapat menciptakan 20 unsur lebih berat dari
Uranium, dengan sintesa di laboratorium.
Elemen berat di alam, menurut pengetahuan paling aktual,
tercipta dalam proses amat rumit di inti bintang berukuran besar
atau dari ledakan Supernova. Instalasi penelitian FAIR dengan
perangkat anti-Proton dan pancaran ion-nya, diharapkan juga dapat
menjelaskan lebih rinci pembentukan elemen berat di alam ini.
mediacare
http://www.mediacare.biz
[Non-text portions of this message have been removed]
