Astrofisikawan Italia Selidiki Latar Belakang Gelombang Mikro di Stasiun Amundsen-Scott

Seorang astrofisikawan asal Italia, Sofia Fatigoni, tengah melaksanakan penelitian yang sangat krusial di Stasiun Amundsen-Scott. Fokus utamanya adalah mempelajari Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (Cosmic Microwave Background/CMB). Lokasi penelitiannya sangat ekstrem: Kutub Selatan, di mana suhu rutin anjlok hingga minus 50 derajat Celsius akibat efek angin dingin. Pangkalan ilmiah ini berdiri megah di ketinggian 2835 meter di atas permukaan laut, tepat di atas lapisan es Antartika. Nama stasiun ini merupakan penghormatan bagi para penjelajah yang pertama kali mencapai titik tersebut pada tahun 1911 dan 1912.

Kondisi lingkungan yang keras—dingin membekukan dan keterpencilan yang luar biasa—justru menjadi aset tak ternilai. Lingkungan ini menjamin tingkat polusi udara yang sangat minim dan kelembapan yang hampir nol. Karakteristik ini menciptakan habitat observasi astrofisika yang nyaris sempurna. Dr. Fatigoni saat ini mencurahkan perhatian penuh pada proyek teleskop yang dikenal sebagai BICEP Array. Tujuan utama dari proyek ambisius ini adalah mendeteksi jejak gelombang gravitasi primordial yang tertanam dalam CMB. Menurut model kosmologi yang ada, gelombang-gelombang ini tercipta pada detik-detik awal alam semesta, tepatnya selama periode inflasi kosmik.

Jika berhasil dideteksi, pola polarisasi B-mode pada CMB akan menjadi bukti eksperimental langsung yang menguatkan teori inflasi. CMB sendiri, atau yang lebih dikenal sebagai radiasi sisa, adalah panas sisa yang bertahan sejak momen 'penyebaran terakhir', yakni sekitar 380 ribu tahun setelah Big Bang. Spektrum radiasi ini sangat sesuai dengan benda hitam sempurna yang memiliki suhu 2,725 Kelvin. Ini adalah peninggalan termal alam semesta yang paling tua yang dapat kita amati.

Proyek BICEP Array bukanlah langkah pertama; ia merupakan kelanjutan dari serangkaian eksperimen penting sebelumnya, termasuk BICEP1 yang beroperasi antara tahun 2006 hingga 2008, dan BICEP2 dari 2010 hingga 2012. Susunan teleskop saat ini terdiri dari empat teleskop kriogenik. Teleskop pertama mulai mengumpulkan data pada tahun 2019, diikuti oleh teleskop kedua pada tahun 2022. Instrumen-instrumen canggih ini dirancang untuk mengukur polarisasi CMB dengan presisi tinggi. Tujuannya adalah memisahkan sinyal gelombang gravitasi primordial dari gangguan latar belakang, seperti debu galaksi, yang sempat mengganggu analisis data BICEP2 pada tahun 2014.

Kehidupan di stasiun ini, yang dikelola oleh National Science Foundation AS di bawah naungan Program Antartika AS (USAP), menawarkan pengalaman yang mirip dengan kehidupan di Mars. Mereka mengalami siang hari kutub yang konstan, yang kemudian berganti menjadi malam selama enam bulan penuh. Stasiun ini dirancang untuk menampung hingga 150 personel selama musim panas, sementara sekitar 50 orang tetap bertahan selama musim dingin, terisolasi total dari pertengahan Februari hingga akhir Oktober. Karena lapisan es bergerak sekitar 10 meter per tahun, penanda geografis Kutub Selatan harus disesuaikan setiap tahun. Karakteristik unik lokasi ini menjadikannya sangat vital bagi bidang astrofisika, termasuk untuk fasilitas observasi lain seperti observatorium neutrino IceCube.

Penelitian yang dilakukan oleh Sofia Fatigoni beserta rekan-rekannya memiliki bobot fundamental yang luar biasa. Mereka berupaya mengungkap misteri mengenai momen paling awal keberadaan alam semesta. Jika B-mode yang disebabkan oleh gelombang gravitasi berhasil dideteksi, maka model inflasi akan bertransisi dari sekadar konsep teoretis menjadi fakta yang terbukti secara empiris. Hal ini akan membuka lembaran baru dalam sejarah kosmologi, memberikan pemahaman mendalam tentang kelahiran kosmos kita.