Perpustakaan Digital ITB

Neutrino adalah partikel fermion yang dalam model standar fisika partikel elementer tidak bermassa dan memiliki tiga spesies (flavor). Namun masalah neutrino Matahari yang diselesaikan dengan osilasi neutrino mengharuskan neutrino bermassa. Eksperimen neutrino Matahari dan neutrino atmosfer menghasilkan selisih massa kuadrat (∆m2), sementara eksperimen kinematika menghasilkan batas atas massa masing-masing flavor neutrino. Eksperimen osilasi neutrino menimbulkan masalah apakah massa individual neutrino mengikuti hierarki normal atau hierarki kebalikan. Neutrino bermassa dalam kosmologi berpengaruh pada Cosmic Microwave Background (CMB) dan Large Scale Structure (LSS), selain pada Big Bang Nucleosynthesis (BBN) yang tidak dibahas dalam Tesis ini. Pengaruh massa neutrino tampak pada power spectrum CMB dan power spectrum materi LSS. Karena neutrino mempengaruhi kejadian-kejadian di alam semesta, maka kita dapat menentukan kendala properti neutrino berdasarkan pengamatan kosmologi. Tujuan Tesis ini adalah untuk menentukan kendala massa total neutrino aktif dari pengamatan kosmologi dengan meninjau dua kasus, yaitu hierarki normal (NH) dan hierarki kebalikan (IH), serta menentukan ierarki mhassa neutrino. Kendala massa total neutrino ditentukan dengan menggunakan statistik Bayesian dengan algoritma MCMC dalam program CosmoMC untuk menghitung set parameter kosmologi dan likelihood, sedangkan hierarki massa neutrino ditentukan berdasarkan faktor Bayes dengan membandingkan likelihood kedua model hierarki. Dalam Tesis ini juga dilakukan penentuan massa individu neutrino dengan alur kerja kebaikan dari yang dilakukan oleh Xu dan Huang (2018). Tesis ini menghasilkan kendala massa total yang berbeda-beda untuk masing masing set data, dengan kendala paling ketat diperoleh dari set data CMB + LSS +BAO +Supernova, yaitu Σmν < 0,183 eV (hierarki normal) dan Σmν < 0,188 eV (hierarki kebalikan) pada 95% C.L. Hierarki yang dipilih dari analisis faktor Bayes adalah hierarki normal, namun dengan pembuktian yang lemah. Diperlukan analisis global untuk mendapatkan bukti yang kuat mengenai hierarki massa neutrino. Dari hierarki neutrino yang terpilih ditentukan massa individu neutrino dengan memanfaatkan data osilasi neutrino yang berasal dari analisis global Nu-fit.