Anda mungkin belum pernah mendengar tentang magnetar, namun singkatnya, magnetar adalah jenis bintang neutron eksotik yang medan magnetnya sekitar satu triliun kali lebih kuat daripada medan magnet Bumi.
Untuk menggambarkan kekuatan mereka, jika Anda berada lebih dekat dari 1000 km (600 mil) ke magnetar, tubuh Anda akan hancur total.
Medan kuatnya yang tak terbayangkan akan melepaskan elektron dari atom Anda dan mengubah Anda menjadi awan ion monatomik—atom tunggal tanpa elektron—sebagai Langit Bumikomentar.
Namun para ilmuwan baru saja menemukan bahwa di planet kita tercinta ini mungkin terdapat zona di mana kilatan magnet meledak dengan kekuatan sedemikian rupa sehingga magnetar terlihat sangat kecil.
Bagaimana mungkin? Anda bertanya. Jawabannya tidak mudah.
Ini dimulai di Laboratorium Nasional Brookhaven milik Departemen Energi AS (DOE). Atau lebih tepatnya di Relativistic Heavy Ion Accelerator (RHIC).
Para ilmuwan dapat mengikuti lintasan partikel yang dihasilkan dalam tumbukan ion berat di RHIC (Roger Stoutenburgh dan Jen Abramowitz/Brookhaven National Laboratory)
Setelah menghancurkan inti berbagai ion berat dalam akselerator partikel masif ini, fisikawan di Laboratorium Brookhaven menemukan bukti adanya rekor medan magnet.
Kini, dengan mengukur pergerakan partikel yang lebih kecil lagi – quark (bahan penyusun semua materi yang terlihat di alam semesta) dan gluon (“lem” yang mengikat quark untuk membentuk proton dan neutron), para ilmuwan berharap dapat memperoleh manfaat wawasan baru tentang cara kerja atom secara mendalam.
Penting untuk dicatat bahwa ada barang antik di samping dua partikel elementer ini.
Untuk setiap “rasa” quark, ada antiquark yang memiliki massa dan energi diam yang sama dengan quark yang bersesuaian, tetapi muatan dan bilangan kuantumnya berlawanan.
Masa hidup quark dan antiquark di dalam partikel nuklir sangatlah singkat. Namun semakin kita memahami cara mereka bergerak dan berinteraksi, semakin baik pula para ilmuwan memahami bagaimana materi—dan seluruh alam semesta—terbentuk.
Untuk memetakan aktivitas partikel fundamental ini, fisikawan membutuhkan medan magnet super kuat.
Untuk menciptakan hal ini, tim di Laboratorium Brookhaven menggunakan RHIC untuk menciptakan tabrakan inti atom berat di luar pusat—dalam hal ini, emas.
Medan magnet kuat yang dihasilkan oleh proses ini menginduksi arus listrik pada quark dan gluon yang “dilepaskan” dari proton dan neutron yang terpisah selama tumbukan.
Hasilnya, para ahli kini telah mengembangkan cara baru untuk mempelajari konduktivitas listrik ‘quark-gluon plasma’ (QGP) – keadaan di mana quark dan gluon dilepaskan dari tumbukan proton dan neutron – yang akan membantu kita meningkatkan pemahaman kita tentang mereka. landasan dasar kehidupan.
Tabrakan ion berat menciptakan medan elektromagnetik yang sangat kuat (Tiffany Bowman dan Jen Abramowitz/Brookhaven National Laboratory)
“Ini adalah pengukuran pertama tentang bagaimana medan magnet berinteraksi dengan plasma quark-gluon (QGP),” Diyu Shen, fisikawan di Universitas Fudan Tiongkok yang memimpin analisis baru tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Memang benar, mengukur dampak tumbukan di luar pusat terhadap partikel-partikel yang keluar adalah satu-satunya cara untuk memberikan bukti langsung bahwa medan magnet kuat ini memang ada.
Para ahli telah lama percaya bahwa guncangan eksentrik semacam itu menghasilkan medan magnet yang kuat, namun selama bertahun-tahun hal ini tidak dapat dibuktikan.
Hal ini karena pada tumbukan ion berat terjadi sangat cepat, yang berarti medan tersebut tidak bertahan lama.
Dan tidak lama lagi kita mengira bumi akan menghilang dalam sepersepuluh juta, satu miliar, satu miliar detik, yang tentunya membuatnya sulit untuk diamati.
Meski begitu, meskipun bidang ini bersifat sementara, bidang ini sangat kuat. Hal ini karena beberapa proton bermuatan positif dan neutron netral yang tidak bertabrakan yang membentuk inti terlempar secara spiral, menghasilkan pusaran magnet yang begitu kuat sehingga menghasilkan lebih banyak gauss (satuan induksi magnetik) daripada bintang neutron.
“Muatan positif yang bergerak cepat ini seharusnya menghasilkan medan magnet yang sangat kuat, diperkirakan sebesar 1018 gauss,” jelas Gang Wang, fisikawan di University of California.
Sebagai perbandingan, ia mencatat, bintang neutron—objek terpadat di alam semesta—memiliki medan magnet sekitar 1014 gauss, sedangkan magnet kulkas menghasilkan medan magnet sekitar 100 gauss, dan medan magnet pelindung bumi hanya 0,5 gauss.
Itu berarti medan magnet yang diciptakan oleh tumbukan ion berat di luar pusat “mungkin yang terkuat di alam semesta kita,” kata Wang.
Medan magnet yang dihasilkan jauh lebih besar daripada medan magnet bintang neutron (iStock)
Namun seperti yang dijelaskan sebelumnya, para ilmuwan tidak bisa mengukur lapangan secara langsung. Jadi, mereka malah mengamati gerakan kolektif partikel bermuatan.
“Kami ingin mengetahui apakah partikel bermuatan yang dihasilkan dalam tumbukan ion berat di luar pusat dibelokkan dengan cara yang hanya dapat dijelaskan oleh adanya medan elektromagnetik di bagian kecil QGP yang tercipta dalam tumbukan ini,” kata Aihong Tang. , seorang fisikawan laboratorium Brookhaven.
Tim tersebut melacak gerakan kolektif berbagai pasangan partikel bermuatan sambil mengesampingkan efek non-elektromagnetik yang bersaing.
“Akhirnya, kita melihat pola defleksi yang bergantung pada muatan yang hanya dapat dipicu oleh medan elektromagnetik di QGP—tanda yang jelas dari induksi Faraday (hukum yang menyatakan bahwa perubahan fluks magnet menginduksi medan listrik),” Tang menegaskan.
Sekarang para ilmuwan memiliki bukti bahwa medan magnet menginduksi medan elektromagnetik di QGP, mereka dapat menyelidiki konduktivitas QGP.
“Ini adalah fitur mendasar dan penting,” kata Shen. “Kami dapat memperoleh nilai konduktivitas dari pengukuran kami terhadap gerakan kolektif.
“Sejauh mana partikel dibelokkan berhubungan langsung dengan kekuatan medan elektromagnetik dan konduktivitas di QGP – dan belum ada yang mengukur konduktivitas QGP sebelumnya.”
Mendaftarlah untuk buletin mingguan Indy100 gratis kami
Sampaikan pendapat Anda dalam berita demokrasi kami. Klik ikon vote for di bagian atas halaman untuk membantu menaikkan artikel ini di peringkat indy100
+ There are no comments
Add yours