Sejak mulai menjalankan operasional keduanya pada tahun 2015, Large Hadron Collider telah melakukan beberapa hal yang cukup menarik. Misalnya, mulai tahun 2016, para peneliti di CERN mulai menggunakan bertabrakan untuk melakukan percobaan kecantikan Large Hadron Collider (LHCb). Penyelidikan ini berupaya menentukan apa yang terjadi setelah Big Bang sehingga materi itu mampu bertahan dan menciptakan Semesta yang kita kenal sekarang.
Dalam beberapa bulan terakhir, percobaan telah menghasilkan beberapa hasil yang mengesankan, seperti pengukuran bentuk peluruhan partikel yang sangat langka dan bukti manifestasi baru dari asimetri materi-antimateri. Dan yang terbaru, para peneliti di balik LHCb telah mengumumkan penemuan sistem baru lima partikel, yang semuanya diamati dalam satu analisis.
Menurut makalah penelitian, yang muncul di arXiv pada 14 Maret 2017, partikel yang terdeteksi adalah keadaan tereksitasi dari apa yang dikenal sebagai baryon "Omega-c-zero". Seperti partikel lain dari jenisnya, Omega-c-nol terdiri dari tiga quark - dua di antaranya "aneh" sedangkan yang ketiga adalah quark "pesona". Keberadaan baryon ini dikonfirmasi pada tahun 1994. Sejak itu, para peneliti di CERN telah berusaha untuk menentukan apakah ada versi yang lebih berat.
Dan sekarang, berkat eksperimen LHCb, tampaknya mereka telah menemukannya. Kuncinya adalah untuk memeriksa lintasan dan energi yang tersisa di detektor oleh partikel dalam konfigurasi akhir mereka dan melacaknya kembali ke keadaan semula. Pada dasarnya, partikel Omega-c-nol membusuk melalui gaya kuat menjadi tipe baryon lain (Xi-c-plus) dan kemudian melalui gaya lemah menjadi proton, kaon, dan pion.
Dari ini, para peneliti dapat menentukan bahwa apa yang mereka lihat adalah partikel Omega-c-nol pada keadaan energi yang berbeda (yaitu ukuran dan massa yang berbeda). Dinyatakan dalam megaelectronvolts (MeV), partikel-partikel ini memiliki massa masing-masing 3000, 3050, 3066, 3090 dan 3119 MeV. Penemuan ini agak unik, karena melibatkan deteksi lima keadaan energi yang lebih tinggi dari suatu partikel pada saat yang sama.
Ini dimungkinkan berkat kemampuan khusus detektor LHCb dan set data besar yang diakumulasikan dari proses pertama dan kedua LHC - yang berjalan dari 2009 hingga 2013, dan sejak 2015, masing-masing. Berbekal peralatan dan pengalaman yang tepat, para peneliti mampu mengidentifikasi partikel dengan tingkat kepastian yang luar biasa, mengesampingkan kemungkinan bahwa itu adalah kebetulan statistik dalam data.
Penemuan ini juga diharapkan untuk menjelaskan beberapa misteri yang lebih dalam dari partikel-partikel subatomik, seperti bagaimana tiga quark konstituen terikat di dalam baryon oleh "kekuatan yang kuat" - yaitu kekuatan fundamental yang bertanggung jawab untuk menyatukan bagian dalam atom secara bersamaan. . Misteri lain yang dapat membantu menyelesaikan dalam korelasi antara berbagai negara quark.
Sebagaimana Dr Greig Cowan - seorang peneliti dari University of Edinburgh yang bekerja pada percobaan LHCb di LHC Cern - menjelaskan dalam sebuah wawancara dengan BBC:
“Ini adalah penemuan yang mengejutkan yang akan menjelaskan bagaimana quark mengikat bersama. Ini mungkin memiliki implikasi tidak hanya untuk lebih memahami proton dan neutron, tetapi juga keadaan multi-quark yang lebih eksotis, seperti pentaquark dan tetraquark.“
Langkah selanjutnya adalah menentukan bilangan kuantum partikel-partikel baru ini (bilangan yang digunakan untuk mengidentifikasi sifat-sifat partikel tertentu) serta menentukan signifikansi teoretisnya. Sejak itu datang online, LHC telah membantu untuk mengkonfirmasi Model Standar fisika partikel, serta menjangkau lebih jauh untuk mengeksplorasi lebih besar yang tidak diketahui tentang bagaimana Alam Semesta terbentuk, dan bagaimana kekuatan fundamental yang mengaturnya cocok bersama.
Pada akhirnya, penemuan lima partikel baru ini bisa menjadi langkah penting di sepanjang jalan menuju Theory of Everything (ToE), atau hanya bagian lain dari teka-teki yang sangat besar yaitu keberadaan kita. Tetap disini untuk melihat yang mana!
