Segala sesuatu di Alam Semesta disatukan atau didorong oleh empat gaya fundamental: gravitasi, elektromagnetisme, gaya nuklir lemah dan gaya nuklir kuat. Fisikawan berpikir mereka telah menemukan berbagai aksi dari gaya fisika kelima yang muncul dari atom helium.
Ini juga bukan pertama kalinya para peneliti mengklaim telah menemukannya. Beberapa tahun yang lalu, mereka melihatnya dalam peluruhan isotop berilium. Sekarang, tim yang sama telah melihat contoh kedua kalinya dari suatu interaksi misterius, dan sebuah partikel yang mereka pikir tengah membawanya yang mereka sebut sebagai X17.
Jika penemuan ini dikonfirmasi, tidak hanya dapat mempelajari lebih lanjut tentang X17, membuat kita lebih memahami kekuatan yang mengatur Alam Semesta kita, tetapi juga dapat membantu para ilmuwan memecahkan masalah materi gelap hingga tuntas.
Attila Krasznahorkay dan rekan-rekannya dari Institute for Nuclear Research di Hongaria mencurigai sesuatu yang aneh terjadi pada tahun 2016, setelah menganalisis bagaimana berilium-8 yang tereksitasi mengeluarkan cahaya saat meluruh.
Jika cahaya itu cukup energik, ia berubah menjadi elektron dan positron, yang mendorong satu sama lain pada sudut yang dapat diprediksi sebelum menghilang.
Berdasarkan hukum kekekalan energi, ketika energi cahaya yang menghasilkan dua partikel meningkat, sudut di antara keduanya akan berkurang. Setidaknya, secara statistik.
Anehnya, bukan hal itu yang ditemui Krasznahorkay dan timnya. Di antara penghitungan sudutnya kenaikan tak terduga dalam jumlah elektron dan positron yang terpisah pada sudut 140 derajat.
Penelitian ini segera menarik perhatian para peneliti lain di seluruh dunia yang menyarankan bahwa suatu partikel yang sama sekali baru bisa menjadi penyebab atas anomali yang telah terjadi.
Partikel ini tidak hanya tua; karakteristiknya menunjukkan bahwa ia harus menjadi boson fundamental yang sepenuhnya baru .
Itu bukanlah klaim yang sederhana. Saat ini diketahui hanya ada empat gaya fundamental, dan tiga di antaranya memiliki boson yang membawa pesannya berupa penarikan dan penolakan.
Gaya gravitasi dibawa oleh partikel hipotetis yang dikenal sebagai ‘graviton‘, tetapi sayangnya para ilmuwan belum dapat mendeteksinya.
Boson yang baru ini, tidak mungkin menjadi salah satu partikel yang membawa empat gaya yang telah diketahui, berkat massa khasnya (17 megaelektronvolt, atau sekitar 33 kali lipat dari elektron), dan rentang kehidupannya yang sangat singkat.
Jadi semua petunjuk mengarah ke boson menjadi pembawa kekuatan baru yang kelima. Tetapi fisika tidak suka merayakan sebelum waktunya. Menemukan partikel baru selalu merupakan berita besar dalam fisika, dan memerlukan banyak pengawasan. Belum lagi percobaan berulang.
Untungnya, tim Krasznahorkay belum benar-benar menikmati kemenangan mereka selama beberapa tahun terakhir. Sejak itu mereka mengubah fokus dari menemukan peluruhan berilium-8 menjadi perubahan keadaan inti helium yang tereksitasi.
Mirip dengan penemuan mereka sebelumnya, para peneliti menemukan pasangan elektron dan positron terpisah pada sudut yang tidak cocok dengan model yang saat ini diterima. Kali ini, angkanya mendekati 115 derajat.
Tim menghitung inti helium juga bisa menghasilkan boson berumur singkat dengan massa tepat di bawah 17 megaelectronvolts.
Untuk membuatnya tetap sederhana, mereka menyebutnya X17. Ini jauh dari menjadi partikel resmi yang bisa kita tambahkan ke model materi apa pun.
Sementara eksperimen di tahun 2016 diterima di jurnal terhormat, Physical Review Letters, studi terbaru ini belum ditinjau oleh rekan sejawat. Tapi dapat ditemukan di jurnal pracetak arXiv, sehingga dapat diteliti dengan cermat olah orang lain pada bidangnya.
Tetapi jika boson aneh ini bukan hanya sebuah ilusi, fakta bahwa ia berinteraksi dengan neutron mengisyaratkan sebuah interaksi yang tidak bertindak sebagaimana ke empat interaksi lainnya yang telah dikenal.
Dengan tarikan hantu materi gelap yang merupakan salah satu misteri terbesar dalam fisika saat ini, partikel fundamental yang sama sekali baru dapat menunjukkan solusi yang kita semua idamkan, menyediakan cara untuk menghubungkan materi yang dapat kita lihat, dengan materi yang tidak dapat kita lihat.
Faktanya, sejumlah percobaan materi gelap telah mengawasi partikel eksentrik 17 megavolt. Sejauh ini mereka belum menemukan apa-apa, tetapi dengan masih banyak ruang untuk dijelajahi, masih terlalu dini untuk mengesampingkan apa pun.
Menyusun ulang Model Standar dari interaksi-interaksi yang telah dikenal dan partikel-partikelnya untuk memberikan ruang bagi anggota keluarga baru akan menjadi sebuah perubahan besar.
