CERN fizikçileri, Higgs Bozonu'ndaki nadir bir bozunmaya dair ilk kanıtı elde etti

Saniyede 1,7 milyar kez parçacık çarpıştıran Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, dünyanın en büyük makinesi diye biliniyor (AFP)
Saniyede 1,7 milyar kez parçacık çarpıştıran Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, dünyanın en büyük makinesi diye biliniyor (AFP)
TT
20

CERN fizikçileri, Higgs Bozonu'ndaki nadir bir bozunmaya dair ilk kanıtı elde etti

Saniyede 1,7 milyar kez parçacık çarpıştıran Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, dünyanın en büyük makinesi diye biliniyor (AFP)
Saniyede 1,7 milyar kez parçacık çarpıştıran Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, dünyanın en büyük makinesi diye biliniyor (AFP)

Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) fizikçileri, Sırbistan'ın başkenti Belgrad'da düzenlenen Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Fiziği Konferansı'nda Higgs Bozonu'ndaki nadir bir bozulmanın ilk kanıtını duyurdu.

Büyük Hadron Çapıştırıcısı'nda 2008'de kurulan ATLAS ve CMS adlı parçacık dedektörlerinden gelen veriler ışığında Higgs Bozonu'nun bozunarak bir Z bozonuna ve bir fotona dönüştüğünün ilk heyecan verici kanıtı elde edildi.

Araştırmacılar, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın ikinci kez çalıştırıldığı 2015-2018 döneminde toplanan bu verileri incelediklerinde enerjinin tepe noktasına ulaştığı bir olay keşfetti.

Ekip bu olayın, Higgs bozunmasını temsil ettiğini düşünüyor.

Keşif henüz hakemli bir bilimsel dergide detaylandırılmadı ve bozunma süreciyle ilgili cevaplanmamış birçok soru gizemini koruyor. Ancak duyuru yine de gözlemlenmesi zor parçacıkları anlama çabasında büyük bir ilerlemeyi temsil ediyor.

"Higgs Parçacığı" diye de bilinen Higgs Bozonu, parçacık fiziğinin temelini oluşturan Standart Model kapsamındaki temel parçacıklardan biri.

Var olduğu ilk kez 1960'larda öne sürülen bu parçacığın gerçekten var olup olmadığı parçacık fiziğinin en temel sorusuydu. 2010'ların başında CERN'de yapılan deneyler sırasında özellikleri Higgs bozonuna benzeyen bir parçacığın gözlemlenmesinin ardından parçacığın varlığı geniş çapta kabul edilmişti.

O zamandan beri Higgs Bozonu'nun varlığı, temel parçacıkların neden kütleye sahip olduğunu açıklamak için kullanılıyor. Buna göre, bugün Higgs alanı diye adlandırılan bir alan tüm uzayı kaplıyor ve elektronlar ya da kuarklar gibi çeşitli temel parçacıkların kütle kazanmasını sağlıyor.

Bu yüzden zaman zaman "Tanrı Parçacığı" diye de anılan Higgs Bozonu'nun özelliklerini ve bozunarak diğer parçacıkları nasıl ortaya çıkardığını anlamak çok önemli.

Dolayısıyla fizikçiler yıllardır Higgs'in çok kısa bir süre var olduktan sonra bozunarak dönüştüğü parçacıkları arıyor.

CERN'in ATLAS deneyinin fizik koordinatörü Pamela Ferrari, "Her parçacığın Higgs Bozonu'yla özel bir ilişkisi vardır" diye konuştu:

Bu da nadir Higgs bozunmalarını araştırmayı önemli bir öncelik haline getiriyor.

Uzmanlara göre bir parçacığın bozunması, bir güvercinin gökdelenlerin arasında ölmesine benzetilebilir. Bu her zaman yaşanan bir şey olsa da kanıt olarak genellikle birkaç uçuşan tüy görülür.

Yeni araştırmanın ardındaki fizikçiler de çarpıştırıcıdaki bu "tüyleri" sayarak, parçacıkların farklı yollardan nasıl bozunduğunun ve kısa sürede yeni parçacıklara nasıl dönüştüğünün bir resmini çizdi.

CERN'in diğer dedektörü CMS'nin fizik koordinatörü Florencia Canelli, "Bu çalışma, Standart Model'in güçlü bir şekilde sınanması" ifadelerini kullandı:

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda devam eden üçüncü faz deneylerle bu sınavın kesinliğini artırabileceğiz ve çok daha nadir görülen Higgs bozunmalarını arayabileceğiz.

 

Independent Türkçe, IFL Science, Interesting Engineering, Science Alert



NASA teleskobu, "evreni kıran problemi" çözdü

James Webb Uzay Teleskobu, evrenin ilk dönemlerine bakarak mevcut teorileri sorgulamaya açıyor (NASA)
James Webb Uzay Teleskobu, evrenin ilk dönemlerine bakarak mevcut teorileri sorgulamaya açıyor (NASA)
TT
20

NASA teleskobu, "evreni kıran problemi" çözdü

James Webb Uzay Teleskobu, evrenin ilk dönemlerine bakarak mevcut teorileri sorgulamaya açıyor (NASA)
James Webb Uzay Teleskobu, evrenin ilk dönemlerine bakarak mevcut teorileri sorgulamaya açıyor (NASA)

James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanan bilim insanları, "evreni kıran problemi" çözdüklerini öne sürdü. Evrenin ilk dönemlerine ait gizemli kırmızı noktaların, kara deliklerden gelebileceği tespit edildi.

NASA, ESA ve Kanada Uzay Ajansı işbirliğiyle geliştirilen JWST, 2022'de evrenin ilk dönemlerinden gelen çok sayıda kırmızı nokta gözlemlemişti. 

Standart modele göre yaklaşık 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama'dan sonraki 1,5 milyar yıla yayılan bu gözlemlerin, galaksilerdeki yıldızlardan kaynaklandığı düşünülüyordu. Bazıları evrenin oluşumundan sadece 500 milyon yıl sonraya aitti.

Ancak bu dönemde galaksilerin, küçük kırmızı noktaları üretebilmesi için muazzam bir boyuta ulaşması gerekiyordu. Evrenin bebeklik döneminde böyle bir şeyin nasıl gerçekleştiği anlaşılmazken, bazıları kozmolojinin "çöktüğünü" öne sürüyordu. 

JWST'nin küçük kırmızı nokta gözlemlerine dair bugüne kadarki en kapsamlı veri kümesini oluşturup inceleyen araştırmacılar bu gizemi aydınlatmış görünüyor. 

Gökbilimciler, kırmızı noktaların gözlemlendiği galaksilerin yaklaşık yüzde 70'indeki gazın saniyede 1000 kilometre hızla döndüğünü tespit etti. Bu veriler, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin etrafındaki yığılma disklerine işaret ediyor.

Kara deliklerin etrafında toz, gaz ve parçacıklardan oluşan ve hızla dönen kütlelere yığılma diski deniyor. 
 

fbghtyjukı
Küçük kırmızı noktaların sayısı, Büyük Patlama'dan 1,5 milyar yıl sonra ciddi bir düşüşe geçiyor (Colby College)

Amerikan Astronomi Topluluğu'nun dün düzenlenen 245. toplantısında sunulan bulgular, küçük kırmızı noktaların büyük bir kısmının, galaksilerdeki yıldızlardan değil, kara deliklerin etrafındaki disklerden kaynaklandığına işaret ediyor. 

ABD'deki Colby College'dan çalışmanın başyazarı Dale Kocevski şöyle diyor:

Bu küçük kırmızı noktaların doğasını ve ışıklarının, kara delikler tarafından kontrol edilip edilmediğini belirlemek için çok fazla çalışma yapıldı.

Bazı galaksilerin merkezindeki aktif galaksi çekirdeği diye bilinen bölgeler, diskteki maddelerin kara deliklere düşmesi sonucu yayılan ışık nedeniyle muazzam bir parlaklığa ulaşabiliyor. 

Araştırmacılar kırmızı noktaların aktif galaksi çekirdeğinden kaynaklandığını söylüyor. 

Austin Teksas Üniversitesi'nden Anthony Taylor, ortak yazarı olduğu çalışma hakkında "Evreni kıran problem işte böyle çözülür" diyor. NASA da yaptığı açıklamada "Manşetlerin aksine, kozmoloji çökmedi" ifadelerini kullanıyor. 

Ancak araştırmacılar meselenin tamamen kapanmadığını da belirtiyor. Küçük kırmızı noktalar, Büyük Patlama'dan 600 milyon yıl sonra yoğunlaşırken, patlamadan 1,5 milyar yıl sonra sayılarında ciddi bir düşüş görülüyor. 

Bilim insanları bunun nedenini araştırmayı planlıyor fakat ihtimallerden biri, gaz ve toz bulutları tarafından örtüldükleri yönünde. Çalışmanın yazarlarından Steven Finkelstein belirli bir noktadan sonraki azalmayla ilgili şöyle diyor:

Eğer bunlar büyüyen kara deliklerse (en az yüzde 70'inin öyle olduğunu düşünüyoruz) bu durum, erken evrende gizlenmiş bir kara delik büyümesi dönemine işaret ediyor.

Independent Türkçe, Space.com, Mashable, NASA