Bilim insanları hayalet parçacıkların varlığını kanıtlamanın bir yolunu bulduklarını düşünüyor. Fizikçiler, dünyadaki gizemli ‘hayalet’ parçacıkların, evrenin gerçek doğasına dair anlayışımızı büyük ölçüde ilerletebileceğini savunuyorlar. Peki, hayalet parçacıklar nelerdir ve onları tespit etmek için neden yeni bir yaklaşıma ihtiyaç duyuldu?
Avrupa’nın parçacık araştırma merkezi Cern, hayalet parçacıkların varlığına dair kanıt bulmak için tasarlanmış bir deneyi onayladı. Cern‘in ana cihazı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) parçacıkları birbirine çarpmak yerine onları tespit etmek için bir deney gerçekleştirecek. Sert bir yüzeye çarpıp hayalet parçacıkları keşfetmesi planlanan bu deneyde evrenin sırlarından biri daha aydınlanacak.
ŞU ANA KADAR EVRENİN SADECE %5’İ KEŞFEDİLDİ
Parçacık fiziğinin mevcut teorisine Standart Model denir. Bilim insanları tarafından evrendeki her şeyin, elektron ve Higgs bozonu gibi iyi bilinenlerin yanı sıra daha az bilinen ama harika bir şekilde adlandırılan çekicilik kuarkı, tau nötrino ve gluon gibi 17 parçacıktan oluşan bir dizinden oluştuğu iddia ediliyor.
Bazıları, etrafımızdaki dünyayı, uzayda gördüğümüz yıldızları ve galaksileri oluşturan daha büyük ama yine de inanılmaz derecede küçük parçacıkları oluşturmak için farklı kombinasyonlarda karışırken, diğerleri doğanın içine karışıyor.
Gökbilimciler yaptıkları araştırmalarda göklerde, galaksilerin hareket etme biçiminde gözlemleyebildiğimiz her şeyin evrenin yalnızca yüzde beşini oluşturduğunu öne süren veriler fark etti.
Evrende şimdiye dek %26 oranında karanlık madde, %69 oranında karanlık enerji ve %5 oranında normal madde bulundu. Evrenin bir kısmı, hatta keşfedilmeyen geri kalanının tamamı ‘hayalet’ veya ‘gizli’ parçacıklardan oluşmuş olabilir. Hatta Standart Model’in 17 parçacığının hayalet kopyaları olduğu düşünülüyor.
TESPİT EDİLMELERİ ZOR
Eğer hayalet parçacıklar varsa, tespit edilmeleri gerçekten zor. Çünkü bildiğimiz dünyayla çok nadiren etkileşime girerek hayaletler gibi her şeyin içinden geçerler ve herhangi bir dünyevi cihaz tarafından tespit edilemezler.
Bilim insanlarının geliştirdiği yeni teori, hayalet parçacıkların çok nadiren Standart Model parçacıklarına ayrışabileceği ve bunların özel geliştirilmiş dedektörler tarafından yakalanabileceği yönünde. Yeni cihaz, çarpışma sayısını büyük ölçüde artırarak bu parçalanmaları tespit etme şansını artırıyor.
Güncel deneylerin çoğunun yaptığı gibi parçacıkları birbirine çarpmak yerine, Gizli Parçacıkların Arayışı (SHiP) onları büyük bir malzeme bloğuna çarptıracak. Bu sayede tüm parçacıklar daha küçük parçalara bölünmüş olacak.
HİÇ GÖRÜLMEMİŞ PARÇACIKLAR KEŞFEDİLECEK
Projenin hayalet avcısı başkanı Imperial College London’dan Prof. Andrey Golutvin, BBC‘ye yaptığı açıklamada deney ile ilgili olarak; “Gizli parçacıkların araştırılmasında yeni bir döneme giriyoruz. SHiP, parçacık fiziğinin birçok önemli problemini çözme konusunda eşsiz bir olasılığa sahip ve biz de daha önce hiç görülmemiş parçacıkları keşfetme ihtimaline sahibiz.” dedi.
Imperial College’dan Prof. Mitesh Patel, yeni yaklaşımı “ustaca” olarak nitelendirdi. Patel deney için, “Deneyde beni gerçekten cezbeden şey, bu parçacıkların burnumuzun dibinde olması, ancak etkileşim biçimlerinden, daha doğrusu etkileşime girmeme biçimlerinden dolayı onları hiçbir zaman görememiş olmamız. Biz kaşifiz ve bu yeni bölgede ilginç bir şeyler görebileceğimize inanıyoruz. Bu yüzden bir göz atmalıyız.” diyor.
Cern’deki fizikçi Dr. Claudia Ahdida’ya göre SHiP, Cern‘deki mevcut tesisler içerisinde inşa edilecek. Ahdida, deneyin yapılacağı yer için, “Mevcut bir mağarayı, altyapıyı ve mümkün olduğunca tekrar kullanmaya çalışacağımız parçalardan yararlanacağız ve daha önce görülmemiş bu gizli sektörü aramamıza yardımcı olacak bir tesise sahip olacağız.” dedi.
2030 YILINDA YAPILMASI PLANLANIYOR
SHiP, Cern’in diğer tüm deneyleriyle birlikte yürütülecek. Bu zamana kadar yapılmış deneylerden en büyüğü, evrenin kayıp yüzde 95’ini arayan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, 2008’de tamamlanmasından bu yana 3,75 milyar Euro’ya mal oldu. Şu ana kadar Standart Model olmayan herhangi bir parçacık bulunamadı ve bu nedenle yeni deney için üç kat daha büyük ve çok daha güçlü bir makine inşa edilmesi planlanıyor.
Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısının tahmini başlangıç maliyeti 12 milyar Euro. Deney için planlanan başlangıç tarihi ise 2040’ların ortası olsa da 2070 yılına kadar tam yeni parçacık avlama potansiyeline ulaşamayacağı öngörülüyor. Yani, önümüzde uzun yıllar var.
Buna karşılık, SHiP deneyinin 2030 yılında yeni parçacıklar aramaya başlaması planlanıyor ve yaklaşık 100 milyon Euro ile yüz kat daha ucuz olacak. Ancak araştırmacılar, fizikte tüm zamanların en büyük buluşlarından birine yol açacağını söyledikleri parçacıkları bulmak için tüm olası seçenekleri araştırmak için tüm yaklaşımlara ihtiyaç duyulduğunu söylüyor.
