Ketika kita memandang bintang di malam hari, yang kita lihat hanyalah cahaya yang tiba ke mata kita. Namun alam semesta menyimpan pesan yang jauh lebih halus dan misterius daripada sekadar cahaya—partikel-partikel yang melewati ruang hampa dengan cara yang hampir tidak bisa dideteksi oleh alat biasa. Salah satu partikel seperti ini disebut neutrino, dan baru-baru ini para ilmuwan menemukan sesuatu yang luar biasa tentang neutrino yang datang dari sebuah galaksi jauh bernama NGC 1068, atau yang dijuluki sebagai Squid Galaxy atau Galaksi Cumi-cumi.
Apa Itu Neutrino?
Neutrino adalah partikel subatomik yang sangat kecil dan hampir tidak berinteraksi dengan materi lain di alam semesta. Ini berarti neutrino dapat bergerak menembus planet, bintang, atau bahkan tubuh kita tanpa banyak gangguan. Karena sifatnya yang “tidak terlihat” ini, neutrino sering disebut sebagai ‘partikel hantu’.
Baca juga: Neutrino Energi Ultra-Tinggi: Terobosan Besar yang Mengungkap Misteri Energi Ekstrem Alam Semesta
Neutrino berbeda dari partikel-partikel lainnya seperti elektron atau proton, karena hampir tidak memiliki muatan listrik dan hanya dipengaruhi sangat lemah oleh gaya gravitasi atau gaya nuklir. Neutrino muncul dalam peristiwa energi tinggi di alam semesta, seperti ledakan bintang atau di sekitar lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
Observatorium Unik di Antartika
Untuk melihat neutrino, para ilmuwan tidak menggunakan teleskop biasa yang menangkap cahaya atau gelombang radio. Sebaliknya, mereka memakai sebuah alat yang sangat tidak biasa yang disebut IceCube Neutrino Observatory. Ini adalah sebuah “observatorium” yang terletak jauh di bawah permukaan es Antartika, terdiri dari ribuan sensor yang disusun sehingga bisa mendeteksi neutrino saat mereka sesekali berinteraksi dengan es di sana.
Baca juga: Neutrino di Balik Layar Alam Semesta: China Bangun Detektor Luar Biasa
Biasanya, ketika sebuah neutrino sangat energik lewat dan bertabrakan dengan atom di dalam es, ia akan menghasilkan jejak partikel lain yang kemudian bisa terdeteksi oleh sensor-sensor IceCube. Ini seperti memberi kita “mata” untuk melihat partikel yang hampir tak kasat mata.
Galaksi Cumi-cumi yang Aneh
Galaksi yang mendapat julukan Squid Galaxy ini, secara resmi dikenal sebagai NGC 1068, bukan sekadar satu lagi galaksi yang berjuta-juta tahun cahaya jauhnya. Galaksi ini memiliki pusat yang sangat aktif, di mana energi luar biasa besar dihasilkan oleh lubang hitam supermasif—lubang hitam yang jauh lebih besar dari apa pun yang ada di sekitar kita, termasuk di galaksi kita sendiri.
Lubang hitam supermasif di pusat galaksi menarik materi dan energi dalam jumlah luar biasa besar. Saat materi-materi ini mendekat, mereka diperas dan dipanaskan sehingga memancarkan energi dalam berbagai bentuk, termasuk radiasi dan partikel-partikel. Hal ini juga menghasilkan apa yang dikenal sebagai jet kosmik, yakni aliran partikel berenergi tinggi yang ditembakkan keluar dari kutub galaksi dengan kecepatan sangat tinggi.
Penemuan yang Tidak Terduga
Ketika para ilmuwan melihat data dari IceCube, mereka menemukan aliran neutrino berenergi sangat tinggi yang jelas berasal dari Squid Galaxy. Ini sendiri sudah menarik—namun yang membuatnya benar-benar membingungkan adalah bahwa peristiwa neutrino itu tidak dibarengi oleh jumlah radiasi gamma yang seharusnya muncul bersamaan. Radiasi gamma adalah bentuk energi paling kuat dari cahaya, biasanya muncul bersama neutrino ketika partikel-partikel melakukan tabrakan energi tinggi di ruang angkasa.
Dalam model tradisional, saat proton-proton atau proton-fotonnya (partikel cahaya) saling bertabrakan dalam lingkungan ekstrem ini, mereka akan menghasilkan neutrino dan juga gamma ray—radiasi elektromagnetik dengan energi sangat tinggi. Jadi, para ilmuwan sebelumnya berasumsi bahwa jika neutrino berenergi sangat tinggi muncul, maka seharusnya ada jumlah gamma ray yang juga cukup tinggi.
Namun di Squid Galaxy, yang terjadi berbeda. Neutrino yang sangat kuat terdeteksi, namun radiasi gamma-nya justru sangat lemah dan tidak sebanding. Ini menjadi teka-teki besar karena menentang pemahaman tradisional tentang bagaimana neutrino biasanya dihasilkan di lingkungan kosmik yang sangat ekstrem.
Teori Baru: Neutrino dari Helium
Untuk menjelaskan fenomena ini, tim ilmuwan dari UCLA, University of Osaka, dan University of Tokyo Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe mengusulkan sebuah teori baru yang berbeda dari model lama. Tim menyarankan bahwa neutrino di galaksi ini bukan dihasilkan dari tabrakan proton dengan foton, melainkan dari pecahan atom helium yangterfragmentasi oleh radiasi ultraviolet yang intens di sekitar lubang hitam supermasif.
Intinya, di dalam jet kosmik yang sangat kuat dari lubang hitam, inti-inti helium (yang terdiri dari dua proton dan dua neutron) dapat menabrak foton ultraviolet. Ketika ini terjadi, inti helium itu bisa terpecah, melepaskan neutron yang kemudian mengalami peluruhan (decay) menjadi neutrino. Karena proses ini tidak menghasilkan banyak gamma ray, penjelasan inilah yang cocok dengan apa yang diamati dari Squid Galaxy, yakni banyak neutrino tetapi sedikit gamma ray.
Mengapa Ini Penting?
Penemuan ini bukan sekadar memperbaiki satu teka-teki kecil dalam astronomi. Ini membuka pintu bagi cara baru untuk memahami bagaimana energi sangat tinggi diproduksi di alam semesta. Dengan mengetahui bahwa ada mekanisme produksi neutrino yang berbeda, para ilmuwan dapat mencari sumber-sumber neutrino lain yang sebelumnya tersembunyi, karena mungkin mereka juga tidak menunjukkan tanda-tanda gamma ray yang kuat.
Selain itu, penemuan ini juga menambah pemahaman kita tentang lingkungan ekstrem di sekitar lubang hitam supermasif, termasuk yang berada di pusat galaksi kita sendiri. Lubang hitam di pusat Galaksi Bima Sakti juga menciptakan kondisi ekstrem serupa, meskipun jauh lebih tenang dibandingkan Squid Galaxy.
Dampak bagi Masa Depan Ilmu Pengetahuan
Meski penemuan seperti ini terlihat sangat teoretis dan jauh dari kehidupan sehari-hari, sejarah menunjukkan bahwa ide-ide ilmiah semacam ini bisa membuka jalan ke teknologi yang mengubah dunia. Dalam artikel tersebut sendiri, salah satu ilmuwan mengingatkan bahwa penemuan partikel seperti elektron dulu dianggap tidak berguna—namun akhirnya menjadi dasar bagi semua perangkat elektronik modern.
Ini berarti astronomi neutrino bukan hanya soal memahami partikel kecil yang lewat tanpa terlihat, tetapi juga soal memperluas batas pengetahuan manusia tentang alam semesta dan membuka kemungkinan teknologi di masa depan yang belum pernah kita bayangkan sebelumnya.
Kesimpulan
Penemuan neutrino sangat kuat dari Galaksi Cumi-cumi, yang tidak disertai dengan radiasi gamma yang kuat, telah memaksa para ilmuwan untuk memikirkan kembali cara mereka memahami asal usul partikel-partikel ini di alam semesta. Dengan model baru yang melibatkan fragmentasi inti helium di sekitar lubang hitam supermasif, kita sekarang memiliki jendela baru untuk melihat bagaimana alam semesta bekerja pada tingkat paling ekstrem. Penemuan ini bukan hanya sebuah jawaban atas misteri kosmik, tetapi juga awal dari babak baru dalam penelitian astrofisika yang berpotensi memperluas teknologi masa depan.
Referensi:
[1] https://newsroom.ucla.edu/releases/squid-galaxys-neutrino-ucla-physicists-discovery, diakses pada 28 Desember 2025.
[2] Koichiro Yasuda, Nobuyuki Sakai, Yoshiyuki Inoue, Alexander Kusenko. Neutrinos and Gamma Rays from Beta Decays in an Active Galactic Nucleus NGC 1068 Jet. Physical Review Letters, 2025; 134 (15) DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.151005
