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

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



Sadece 300 ışık yılı uzakta devasa gaz bulutu keşfedildi

Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)
Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)
TT

Sadece 300 ışık yılı uzakta devasa gaz bulutu keşfedildi

Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)
Bilim insanları Orion gibi bulutsularda yıldız oluşumunu incelese de sürecin öncesi hakkında daha az gözlem yapılabiliyor (NASA)

Dünya'ya beklenmedik kadar yakın bir mesafede devasa bir gaz bulutu keşfedildi. Moleküler gaz bulutu, bilim insanlarına yıldız oluşum sürecini incelemeleri için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Moleküler bulutlar içindeki toz ve gaz kümeleri çökerek yıldızları meydana getiriyor. Hidrojen ve karbonmonoksit molekülleri içeren bu bulutları, yıldız oluşturmalarından önce görmek zorlu bir iş.

Bilim insanları moleküler hidrojen gazı neredeyse görünmez olduğu için bu bulutları ararken karbonmonoksite odaklanıyor. Ancak karbonmonoksit miktarı azsa bulut kolayca gözden kaçabiliyor.

Araştırmacılar yeni keşfedilen moleküler gaz bulutunun bugüne kadar saptanmamasını da buna bağlıyor.

Bulguları hakemli dergi Nature Astronomy'de dün (28 Nisan) yayımlanan çalışmayı yürüten ekip, bulutu daha önce hiç kullanılmamış bir yöntemle tespit etti. Araştırmacılar, buluttaki hidrojenin yaydığı ultraviyole ışık sayesinde keşfi yaptı.

Güney Kore'nin STSAT-1 uydusunun verilerini inceleyen araştırmacılar, hidrojenin doğal olarak yaydığı uzak ultraviyole ışığı fark etti. Normalde bu spektrumdaki ışığı yakalamak epey zor ancak uydunun spektrografı, bunu analiz edilebilecek dalga boylarına ayırmayı başardı. 

Rutgers Üniversitesi'nden çalışmaya liderlik eden Blakesley Burkhart, "Bu, moleküler hidrojenin uzak ultraviyole emisyonunu doğrudan bularak keşfedilen ilk moleküler bulut. Bu bulut, kelimenin tam anlamıyla karanlıkta parıldıyor" diyor.

Yunan mitolojisindeki şafak tanrıçası Eos'un adı verilen gaz bulutu Dünya'dan sadece 300 ışık yılı uzakta. Yaklaşık 3 katrilyon kilometrelik bu mesafe insan ölçeğinde muazzam bir büyüklüğe denk düşse de galaktik ölçekte çok yakın kabul ediliyor. Dünya'ya en yakın yıldız oluşum bölgesi olan Orion Bulutsusu yaklaşık 1300 ışık yılı uzakta. 

Hilale benzeyen bulutun kütlesi Güneş'in kütlesinin yaklaşık 3 bin 400 katı ve yaklaşık 40 Ay çapına (140 bin kilometre) sahip. 

Makalenin yazarlarından Thomas Haworth "Bu şey adeta kozmik arka bahçemizde ve biz onu kaçırdık" diyor.

Güneş Sistemi'nin yakın çevresini ifade eden Yerel Kabarcık'ta yer alan Eos, bugüne kadar bulunan en yakın moleküler bulut. 

Bilim insanları bu sayede yıldız ve yıldız sistemlerinin nasıl oluştuğunu çok daha iyi anlayabilecekleri bir imkana sahip. 

Burkhart, "Teleskoplarımızla baktığımızda, oluşum aşamasındaki tüm yıldız sistemlerini görebiliyoruz ancak bunun nasıl gerçekleştiğini ayrıntılı olarak bilmiyoruz" diyerek ekliyor: 

Eos'u keşfetmemiz heyecan verici çünkü artık moleküler bulutların nasıl oluştuğunu ve ayrıştığını, bir galaksinin yıldızlararası gaz ve tozu yıldızlara ve gezegenlere nasıl dönüştürdüğünü doğrudan ölçebiliyoruz.

Araştırmacılar ayrıca yeni yöntemi kullanarak yakınlarda gizlenen başka moleküler bulutları da keşfetmeyi umuyor.

Çalışmanın bir diğer yazarı Thavisha Dharmawardena "Bu teknik yıldızlararası ortam hakkında bildiklerimizi baştan yazabilir, galaksideki gizli bulutları ortaya çıkarabilir ve hatta kozmik şafağın algılanabilen en uzak sınırlarına kadar ulaşabilir" ifadelerini kullanıyor.

Independent Türkçe, Space.com, CNN, Nature Astronomy