Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nden (CERN) bilim insanları, yeni bir parçacık keşfetti. Çok nadir türdeki yeni parçacık, atom çekirdeğindeki bağlantıları anlamada kritik bir gelişmeye işaret ediyor.
Atomların çekirdeğini oluşturan proton ve nötronlar, baryon denen parçacıklardan meydana geliyor.
Maddenin temel yapıtaşları kuarkların üçünün bir araya gelmesiyle baryonlar ortaya çıkıyor. Kuarkların ise her biri farklı kütleye, elektrik yüküne ve kuantum özelliklerine sahip 6 türü var: aşağı, yukarı, tılsım, acayip, alt ve üst.
Bunların farklı kombinasyonlarda bir araya geldiği pek çok baryon türü olduğu tahmin ediliyor. Ancak kararlı protonların aksine kararsız ve kısa ömürlü olanları gözlemlemek son derece zor.
CERN'ün Cenevre yakınlarında yer alan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, bunları gözlemleyerek maddenin sırlarını açığa çıkarmaya çalışıyor.
Yerin derinliklerindeki çarpıştırıcı, yüksek enerjili parçacıkları ışık hızına yakın hızda çarpıştırarak kararsız baryonların bozunmasına yol açıyor. Bilim insanları bunun sonucunda üretilen daha kararlı parçacıkları tespit ederek asıl parçacığın özelliklerini anlayabiliyor.
CERN, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın bu sayede 80. parçacığını saptadığını dün (17 Mart) yaptığı açıklamada duyurdu.
"Xi-cc-plus" isimli parçacık, iki tılsım ve bir aşağı kuarktan oluşuyor. Buna karşılık kararlı proton, iki yukarı ve bir aşağı kuarktan meydana geliyor.
Bu nedenle ortalama bir protondan yaklaşık 4 kat daha ağır olan yeni baryon, atomaltı parçacıklar arasında son derece özel bir yere sahip.
Bilim insanları yeni parçacığın, kuantum mekaniğinin tuhaf davranışlarını daha iyi anlamaya katkı sunmasını umuyor.
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın LHCb adlı alt kuark deneyinin sözcüsü Vincenzo Vagnoni şu ifadeleri kullanıyor:
Bu, LHCb dedektöründe 2023'te biten iyileştirmelerden sonra tanımlanan ilk yeni parçacık ve iki ağır kuarklı bir baryonun gözlemlendiği ikinci örnek; ilki yaklaşık 10 yıl önce LHCb tarafından gözlemlenmişti.
2017'de iki tılsım ve bir yukarı kuarktan oluşan başka bir parçacık tespit edilmişti. Yeni parçacığın, bundan 6 kat daha kısa bir yaşam süresine sahip olduğu tahmin edildiğinden gözlemlenmesi çok daha zordu.
Bilim insanları Xi-cc-plus'ın parçalanmadan önce saniyenin trilyonda birinden bile daha kısa süre var olduğundan şüpheleniyor.
Bulgular, özellikle güçlü nükleer kuvveti daha iyi anlamaya yardımcı olabilir. Bu kuvvet, basit bir benzetmeyle, tıpkı lastik bantların gerilmesi gibi parçacıklar arasındaki mesafe arttıkça zayıflamak yerine güçlenen bir etki gösterebilir. Yeni parçacık, bu kuvvetin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayabilir.
Manchester Üniversitesi'nden fizikçi Prof. Chris Parkes, "Bu parçacıklar hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, güçlü kuvvet hakkında da o kadar çok şey öğrenebiliriz ve bu, protonlarımızı ve nötronlarımızı bir arada tutan güçlü kuvvetin aynısı" diyor.
Independent Türkçe, Science Alert, CERN, Guardian
