Büyük Hadron Çarpıştırıcısında İlk Kez ‘Hayalet Parçacıklar’ Tespit Edildi

0
312

Bizi bu ‘ele geçmez parçacıkların’ evrendeki rolünü ortaya çıkarmaya yaklaştırıyor.

New Atlas’tan bir rapora göre, California Üniversitesi, Irvine’den (UCI) fizikçiler, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (LHC) daha önce hiç görülmemiş “hayalet parçacıklar” veya nötrinolar buldular.

Nötrinolar, kütlesi sıfıra yakın olan elektriksel olarak nötr öz parçacıklardır. Hayalet parçacıklar olarak bilinmelerinin nedeni, inanılmaz derecede yaygın olmalarına rağmen elektrik yüklerinin olmamasıdır, yani madde ile nadiren etkileşime girdiklerinden tespit edilmeleri zordur.

‘Hayalet parçacıklar’ muazzam miktarda bilgi taşıyabilir

LHC’deki FASER deneylerinin yanı sıra, uzaydaki nötrino kaynaklarını tespit etmek için tasarlanmış bir dizi geliştirilmekte olan nötrino gözlemevi, evrenin birçok gizemini ortaya çıkarma potansiyeline sahip. Hayalet parçacıklar, isimlerinin aksine evrende seyahat ederken diğer maddelerle etkileşime girmedikleri için aslında zengin bir bilgi kaynağı olabilirler- uzayda hareket ederken etkileşimler tarafından bozulan ışık parçacıklarının, fotonların aksine. Şimdiye kadar sorun, bu hayalet parçacıkları veya nötrinoları tespit etme yeteneğimizdi.

Nötrinolar, yıldızlarda, süpernovalarda ve kuasarlarda ve ayrıca insan yapımı kaynaklarda üretilir. Örneğin, LHC gibi parçacık hızlandırıcıların da onları üretmesi gerektiğine uzun zamandır inanılıyordu, ancak muhtemelen fark edilmediler. Artık, Physical Review D dergisinde yayınlanan bir makale, LHC’de altı nötrino etkileşimi şeklinde nötrinoların ilk kanıtını sunuyor.

Çalışmanın ortak yazarı Jonathan Feng bir basın açıklamasında, “Bu projeden önce, bir parçacık çarpıştırıcısında hiç nötrino belirtisi görülmedi” dedi. “Bu önemli buluş, bu anlaşılması güç parçacıklar ve evrende oynadıkları rol hakkında daha derin bir kavrayış geliştirmeye yönelik bir adımdır.”

FASER deneyi 2022 yılına kadar genişletilecek

2018’de, FASER deneyi, LHC’de parçacık çarpışmalarının meydana geldiği yerden yaklaşık 1.575 ft (480 m) aşağıda olan nötrinoları tespit etmek için bir cihaz yerleştirdi. Cihaz, emülsiyon katmanları ile ayrılan kurşun ve tungsten plakalarından oluşan bir detektör kullanıyor. Nötrinolar metallerdeki çekirdeklere çarptığında, emülsiyon katmanları boyunca ilerleyen parçacıklar üretiyorlar. Bu, film fotoğrafçılığına biraz benzeyen bir işleme prosedürünün ardından gözle görülür işaretler oluşturur. Deneyler sırasında, işlendikten sonra bu işaretlerden altısı tespit edildi.

Feng’e göre ekip, daha fazla veri toplamak için “şimdi çok daha büyük ve önemli ölçüde daha hassas olan tam donanımlı bir enstrümanla yeni bir dizi deney hazırlıyor”. Çalışmanın bir diğer ortak yazarı olan David Casper, UCI ekibinin FASERnu’nun “2022’den başlayarak LHC’nin bir sonraki çalışmasında 10.000’den fazla nötrino etkileşimi kaydetmesini” beklediğini söylüyor.

Orijinal makale: Interesting Engineering

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here