Observatorium IceCube Selesaikan Modernisasi Besar, Tingkatkan Deteksi Neutrino dan Pasang Seismometer Terdalam di Kutub Selatan

Observatorium Neutrino IceCube, yang terletak di Stasiun Amundsen-Scott di Kutub Selatan, telah berhasil merampungkan peningkatan infrastruktur skala besar yang secara signifikan memperluas kemampuan deteksi neutrino berenergi rendah. Proyek ambisius ini melibatkan tiga kampanye lapangan yang dimulai sejak tahun 2023 dan akhirnya difinalisasi pada awal tahun 2026. Keberhasilan ini dicapai setelah melalui proses pengeboran lubang yang rumit hingga mencapai kedalaman lebih dari 1,6 kilometer di bawah permukaan es Antartika.

Dalam rangkaian pekerjaan tersebut, lebih dari 600 modul sensor optik baru dengan tingkat sensitivitas tinggi telah dipasang dan didistribusikan pada enam kabel baru. Penambahan ini meningkatkan jumlah total kabel dalam susunan sensor menjadi 92 unit, yang semuanya terbenam di dalam satu kilometer kubik es abadi. Kepadatan sensor yang lebih tinggi ini sangat krusial untuk meningkatkan sensitivitas terhadap osilasi neutrino, yang sekaligus memperkuat posisi IceCube sebagai fasilitas utama di dunia untuk pengukuran neutrino atmosfer pada jarak yang sangat jauh.

Modul-modul baru yang dipasang, termasuk Digital Optical Modules multi-lampu (mDOM) dan D-Egg, memiliki tingkat sensitivitas dua hingga tiga kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan sensor generasi sebelumnya. Kemajuan teknologi ini memungkinkan para peneliti untuk melakukan analisis ulang terhadap akumulasi data yang telah dikumpulkan selama 15 tahun terakhir. Langkah ini diharapkan akan menghasilkan pengukuran rasa (flavor) neutrino dan komposisi sinar kosmik dengan tingkat akurasi yang jauh lebih tajam dari sebelumnya.

Menurut pernyataan dari National Science Foundation (NSF), modernisasi ini memastikan kepemimpinan Amerika Serikat dalam bidang fisika neutrino, terutama menjelang ekspansi IceCube-Gen2 yang telah direncanakan. Selain fokus pada penelitian neutrino, kolaborasi dengan Survei Geologi Amerika Serikat (USGS) juga membuahkan hasil dengan pemasangan dua seismometer baru. Instrumen ini tercatat sebagai sensor seismik terdalam yang pernah dipasang di planet ini, memberikan dimensi baru dalam pemantauan aktivitas geologi Bumi.

Sensor-sensor seismik tersebut ditempatkan pada kedalaman lebih dari 8.000 kaki atau sekitar 2,5 kilometer di bawah lapisan es Kutub Selatan. Lingkungan yang sangat tenang di kedalaman tersebut akan dimanfaatkan untuk memantau seismisitas global serta mempelajari struktur lapisan dalam Bumi dengan tingkat kejelasan yang belum pernah ada sebelumnya. Pengerahan instrumen ini, yang dilakukan pada Januari 2026, memperluas Jaringan Seismografi Global USGS yang sangat penting dan merupakan hasil kemitraan strategis dengan Universitas Wisconsin-Madison.

Seismometer tersebut dirancang khusus untuk bertahan dalam kondisi dingin yang ekstrem dan tekanan tinggi, dengan kemampuan menahan beban hingga 8.500 pon per inci persegi. Data yang dihasilkan dari perangkat ini akan berkontribusi besar pada kesiapsiagaan bencana global, termasuk mendukung sistem peringatan dini tsunami dan pemantauan uji coba nuklir internasional. Penggunaan wadah yang awalnya dirancang untuk eksperimen pencarian materi gelap IceCube dalam pemasangan instrumen ini turut memperkuat pemantauan geofisika jangka panjang di wilayah Kutub Selatan.

Modernisasi IceCube yang memakan waktu sekitar tujuh tahun ini menjadi landasan kokoh bagi ekspansi IceCube-Gen2 di masa depan. Proyek generasi berikutnya tersebut direncanakan mencakup tiga susunan utama: susunan optik yang diperluas, susunan radio yang lebih besar untuk mendeteksi neutrino energi ultra-tinggi, serta susunan permukaan. Fasilitas masa depan ini bertujuan untuk memetakan langit neutrino berenergi tinggi dari skala TeV hingga EeV, guna menjawab pertanyaan fundamental mengenai asal-usul partikel paling energik di alam semesta serta menguji batasan Model Standar fisika.