Set benchmark baru untuk pencarian monopole magnetik

Tolok ukur baru telah ditetapkan dalam pencarian monopole magnetik hipotetis yang dihasilkan di atmosfer melalui tabrakan dengan sinar kosmik yang masuk. Menggunakan simulasi, sebuah tim dipimpin oleh Volodymyr Takhistov di Universitas Tokyo membandingkan data yang dikumpulkan oleh eksperimen yang mencari monopole dengan sinyal yang diharapkan dihasilkan oleh tumbukan sinar kosmik. Ini memungkinkan tim untuk menetapkan batasan baru tentang keberadaan monopole magnetik.

Tidak seperti muatan listrik, kutub magnet tampaknya tidak berdiri sendiri dari kutub lawannya. Jika sebuah magnet batang dipatahkan menjadi dua, misalnya, kedua bagian tersebut hanya akan membentuk magnet baru dengan pasangan kutub yang berlawanan. Namun seperti yang ditunjukkan oleh Paul Dirac pada tahun 1931, keberadaan monopole magnetik akan menciptakan simetri dalam persamaan elektromagnetisme Maxwell dan juga akan konsisten dengan sifat terkuantisasi muatan fundamental elektron.

Akibatnya, monopole magnetik telah lama menjadi subjek prediksi teoretis dan pencarian eksperimental, tetapi fisikawan tidak bisa lagi membuktikan keberadaannya. Banyak dari pencarian ini berfokus pada prediksi bahwa sejumlah besar monopole mungkin telah tercipta di alam semesta awal melalui mekanisme Kibble–Zurek. Namun, tingginya ketidakpastian dalam massa monopole yang diprediksi oleh model ini, dikombinasikan dengan pengaruh ketidakpastian inflasi kosmik sepanjang rentang waktu yang luas, telah mencegah verifikasi keberadaan monopole magnetik ini.

Fluks hipotetis

Tim Takhistov telah mengambil pendekatan yang berbeda dan telah mengeksplorasi kemungkinan bahwa monopole tercipta ketika sinar kosmik berenergi tinggi bertabrakan dengan atmosfer bumi. Tabrakan ini terjadi setiap saat dan oleh karena itu fluks hipotetis dari monopole magnetik dapat menghujani Bumi secara terus-menerus. Terlebih lagi, monopole ini akan melewati detektor partikel yang mencari monopole – seperti Radio Ice Cherenkov Experiment (RICE) di Kutub Selatan.

Dalam studi mereka, para peneliti mensimulasikan produksi atmosfer monopole sinar kosmik dengan massa pada skala elektrolemah: 5–100 TeV/C². Mereka juga melihat bagaimana fluks ini akan dilemahkan oleh atmosfer saat menuju ke permukaan bumi. Tim kemudian melihat data dari percobaan yang ada yang seharusnya dapat mendeteksi fluks atmosfer semacam itu jika memang ada – termasuk BERAS. Para peneliti juga melihat pencarian monopole pada ujung rendah skala elektrolemah yang dilakukan di Large Hadron Collider.

Eksperimen ini belum mendeteksi apa pun sejauh ini, sehingga para peneliti dapat menetapkan batas atas produksi monopole magnetik di atmosfer.

Tim mengatakan bahwa hasilnya memberikan tolok ukur baru yang kuat untuk percobaan deteksi monopole di masa depan. Para peneliti juga menunjukkan bahwa pencarian khusus untuk monopole magnetik menggunakan detektor IceCube di Kutub Selatan juga terbukti bermanfaat.

Penelitian tersebut dijelaskan dalam Physical Review Letters.

Pos Set benchmark baru untuk pencarian monopole magnetik muncul pertama pada Dunia Fisika.

• Coinsmart. Pertukaran Bitcoin dan Crypto Terbaik Eropa.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. AKSES GRATIS.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Uji Coba Gratis.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/new-benchmark-set-for-magnetic-monopole-searches/