Para ilmuwan kini berteori bahwa reaktor fusi—yang dirancang untuk energi ramah lingkungan—secara tidak sengaja dapat menciptakan partikel yang memecahkan salah satu misteri terbesar dalam fisika: materi gelap. Ini bukanlah produk sampingan dari fusi itu sendiri, melainkan hasil interaksi neutron berenergi tinggi dengan bahan reaktor. Implikasinya sangat signifikan, karena menawarkan metode yang berpotensi dapat diuji untuk mendeteksi partikel yang sulit ditangkap ini.
Masalah Materi Gelap
Materi gelap mencakup sekitar 84% materi di alam semesta, namun tidak berinteraksi dengan cahaya, sehingga tidak terlihat oleh metode deteksi konvensional. Keberadaannya dapat disimpulkan dari efek gravitasinya terhadap materi yang terlihat—galaksi berputar lebih cepat dari yang seharusnya berdasarkan jumlah massa yang dapat diamati. Perbedaan ini menunjukkan adanya komponen tak kasat mata yang menyatukan kosmos.
Mengapa hal ini penting: Memahami materi gelap merupakan hal mendasar untuk memahami struktur dan evolusi Alam Semesta. Model yang ada saat ini menunjukkan adanya jaringan filamen materi gelap yang luas dan tak terlihat yang membentuk pembentukan galaksi, namun bukti pastinya masih sulit dipahami.
Dari Teori ke Dinding Reaktor
Upaya sebelumnya untuk menemukan sumbu, kandidat utama materi gelap, dalam proses fusi dianggap tidak dapat dilakukan karena tingkat produksi partikel yang tidak mencukupi. Namun, pendekatan baru mengusulkan untuk memanfaatkan fluks neutron kuat yang dihasilkan dalam reaktor fusi deuterium-tritium.
Cara kerjanya:
- Reaktor fusi menggunakan “selimut pembiakan” litium untuk menyerap neutron berenergi tinggi dari plasma.
- Neutron ini mengubah energi kinetik menjadi panas dan menghasilkan tritium, yang menjadi bahan bakar reaktor.
- Penelitian menunjukkan interaksi neutron dengan inti litium, atau pelepasan energi selama perlambatan neutron, dapat menciptakan sumbu atau partikel serupa.
Fluks teoretis ini jauh lebih tinggi dibandingkan perkiraan sebelumnya, dan berpotensi mencapai tingkat yang dapat dideteksi di luar reaktor itu sendiri.
Perubahan Tak Terduga: Hubungan Teori Big Bang
Tim tersebut bahkan dengan sedih mengakui bahwa konsep tersebut sebelumnya dieksplorasi dalam sitkom The Big Bang Theory, di mana para karakter menganggap produksi axion dalam plasma tidak efisien. Penelitian baru ini mengabaikan produksi berbasis plasma dan berfokus pada interaksi neutron dengan dinding reaktor.
Beyond Energy: Pencarian Baru untuk Yang Tak Terlihat
Meskipun skala besar Matahari masih menjadikannya sumber partikel yang lebih produktif secara keseluruhan, reaktor fusi menawarkan lingkungan yang terkendali dan berpotensi lebih mudah diakses untuk mencari materi gelap. Tim menekankan bahwa meskipun Matahari menghasilkan lebih banyak partikel, reaktor menawarkan mekanisme yang berbeda dan mungkin lebih efisien.
Peluang utama: Teknologi fusi mungkin tidak hanya merevolusi produksi energi namun juga mengungkap rahasia tentang materi tersembunyi di Alam Semesta. Sinergi tak terduga antara penelitian energi dan fisika fundamental membuka jalan baru untuk menyelidiki misteri terdalam kosmologi.
