Evrende maddenin antimadde üzerindeki egemenliğinin olası açıklaması

Evrende maddenin antimadde üzerindeki egemenliğinin olası açıklaması

Tespit edilmesi güç olduğundan bazen hayalet parçacıkları olarak adlandırılan nötrino ve antinötrinolar, bir türden diğerine dönüşebilir. Uluslararası T2K kolaborasyonu, maddenin antimadde üzerinde egemenliğinin, nötrinoların ve antinötrinoların bu salınımlar sırasında farklı davrandıkları gerçeğinden kaynaklanabileceğinin ilk belirtilerini duyurmaktadır. Bu, evrenimizin anlaşılmasına yönelik önemli bir dönüm noktasıdır. Bern Üniversitesi’nden bir parçacık fizikçileri ekibi deneye önemli katkılar sağladı.

Evren öncelikli olarak maddeden yapılır ve görünüşte antimadde bulunmaması günümüz biliminin en ilginç sorularından biridir. Bern Üniversitesi’ndeki grubun katılımıyla T2K kolaborasyonu, bugün  Japonya Tsukuba’daki Yüksek Enerji Hızlandırıcı Araştırma Kuruluşu’nda (KEK) düzenlenen bir konuşmada, madde ve antimadde arasındaki simetrinin (diğer adıyla “CP-Simetri”) % 95 ihtimalle nötrinolar için ihlal edildiğini duyurdu.

Nötrinolar ve Antinötrinoların Farklı Dönüşümü

Nötrinolar neredeyse hiç etkileşime girmeden madde boyunca ilerleyen temel parçacıklardır. Üç farklı tipte görülürler: elektron, müon ve tau nötrinolar ve bunların anti parçacıkları (antinötrinolar). T2K, 2013 yılında nötrinolar arasında yeni bir dönüşüm türü keşfetti; bu, müon-nötrinoların uzay zamanda hareket ederken elektron-nötrinolara dönüştüğünü (salınımını) gösteriyordu. En son yapılan T2K çalışmasının sonucu  %95 olasılıkla müon-antinötrinolardan elektron-antinötrinolara benzer dönüşümün aynı şansla gerçekleştiği hipotezini reddetti. Bu, nötrino salınımlarında madde ve antimadde arasındaki simetri ihlalinin ilk göstergedir ve bu nedenle nötrinolar, evrendeki madde-antimadde asimetrisinin yaratılmasında da rol oynamaktadır.

Bern Üniversitesi’nden Yüksek Enerji Fiziği Laboratuvarı direktörü ve aynı zamanda Bern T2K grubunun lideri Prof. Antonio Ereditato, “Bu sonuç son yıllarda nötrino fiziğindeki en önemli bulgulardan biridir, küçük ama ölçülebilir bir etkinin varlığına işaret ederek daha da heyecan verici başarılara giden yol. ” dedi. Ayrıca Prof. Ereditato şunları da ekledi: “”Doğa, nötrinoların evrende maddenin antimadde üzerindeki üstünlüğünün gözlemlenmesinden sorumlu olabileceğini gösteriyor. Ölçümlerimiz, bir sonraki bilimsel girişim olan ABD’deki son nötrino detektörü DUNE’yi hazırlamak için gösterdiğimiz şu anki çabalarımızı kesin bir buluşa imkân vermesi açısından haklı kılıyor. ”

T2K deneyinde, Japonya’nın doğu kıyısındaki Tokai’deki Proton Hızlandırıcı Araştırma Kompleksinde (J-PARC) bir müon nötrino demeti üretilir ve 295 kilometre uzakta dev Süper-Kamiokande yeraltı detektörü aracılığıyla belirlenir (“T2K”  Tokai to Kamiokande” anlamına gelmektedir). Nötrino demetinin üretimden hemen sonra tam olarak karakterize edilmesi gerekiyor, yani nötrinolar salınmaya başlamadan önce. Bu amaçla, ND280 dedektörü nötrino çıkış noktasına yakın inşa edildi ve kuruldu.

Bern Üniversitesi’nden araştırmacılar, Cenevre ve ETH Zürih’ten meslektaşları ve diğer uluslararası kuruluşlar ile birlikte ND280’in tasarlanması, gerçekleştirilmesi ve çalıştırılmasına katkıda bulundu. Bern grubu, özellikle detektörü çevreleyen büyük mıknatısla ilgilendi ve nötrinolar ile birlikte üretilen müon parçacıklarının yoğunluğunu ve enerji spektrumunu ölçmek için gerekli olan bir cihaz olan müon monitörü inşa etti ve çalıştırdı. Bern grubu hala, nötrinoların ND280 aparatı ile etkileşim olasılığını belirlemede çok aktiftir: burada bildirildiği gibi yüksek hassasiyetli ölçümlere ulaşmak için önemli bir bileşen.

Kaynak

University of Bern. “Possible explanation for the dominance of matter over antimatter in the Universe.” ScienceDaily. ScienceDaily, 4 August 2017

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap