Garip Antimadde Parçacığı CERN’de İlk Kez Tespit Edildi
CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda, Büyük Patlama’dan hemen sonra var olan koşulların saniyenin bir kesri kadar bir süre için bir kez daha gerçekleştiği çarpışmalar meydana geliyor. Bu anlarda oluşan parçacık tufanı içinde fizikçiler, fiziğimizin sınırlarını araştırmaya yardımcı oldukları için en tuhaf olanları bulmaya heveslidirler. Şimdi, Büyük İyon Çarpıştırıcı Deneyi (ALICE) araştırmacıları gerçekten tuhaf bir tanesini duyurdular.
Henüz hakem değerlendirmesinden geçmemiş yeni bir makale, antihiperhelyum-4’e dair kanıtları açıkladı – ki bu isim, bir laboratuvardan ziyade en sevdiğiniz bilim kurgu dizisinde bulunan bir şey olabilir. Sondan başlayalım: Helyum, iki elektronla çevrili iki proton ve iki nötron içeren bir çekirdeğe sahip, evrendeki en hafif ve en bol bulunan ikinci elementtir.
Elektronlar temel parçacıklardır – yani başka, daha küçük parçacıklardan oluşmazlar. Protonlar ve nötronlar öyle değildir, her biri üç kuarktan oluşur. Protonlar iki yukarı ve bir aşağı kuarktan, nötronlar ise bir yukarı ve iki aşağı kuarktan oluşur.
Bununla birlikte, dört kuark türü daha mevcuttur. Bunlardan biri garip kuark olarak adlandırılır ve aşağı kuarkın daha ağır bir versiyonu gibidir. Garip bir kuarkı diğer iki kuarkla bir araya getirdiğinizde, nötron ya da protona benzeyen ama daha ağır bir parçacık olan hiperon elde edersiniz.
Bu hiperonlar kararsızdır, ancak proton ve nötronlara katılacak kadar uzun yaşayabilirler. Hiperhelyum-4 iki proton, bir nötron ve lambda olarak bilinen bir hiperondan (bir yukarı kuark, bir aşağı kuark ve bir garip kuarktan oluşur) oluşacaktır.
Tüm bunlar yeterince karmaşık değilse, araştırmacıların deneyde kanıt buldukları şey aslında hiperhelyum-4 değil, iki antiproton, bir antinötron ve bir antilambdadan oluşan antimadde karşılığı antihiperhelyum-4’tür. Antihiperhelyum-4’ün bozunma ürünlerini, yani bir antihelyum-3 çekirdeğini, bir antiprotonu ve yüklü bir pionu gözlemlediler. Bu, LHC’de şimdiye kadarki en ağır antimadde hipernükleusunun ilk kanıtıdır.
Geçen yıl LHC, en hafif hipernükleus olan hipertriton ve onun antimadde partneri antihipertritonun keşfedildiğini duyurmuştu. Bu yılın başlarında Relativistik Ağır İyon Çarpıştırıcısı’ndaki (RHIC) STAR işbirliği antihiperhidrojen-4’ü (bir antiproton, iki antinötron ve bir antilambda) üretti – antihiperhelyum-4’ten sadece biraz daha hafif. ALICE geri kalanlar arasında da antihiperhidrojen-4’e dair kanıtlar buldu.
Bu tür araştırmaların amacı, Evren’in doğasına ilişkin bazı temel soruları yanıtlamaktır. Fizik yasalarına göre, madde ve antimadde eşittir ve sadece elektrik yükü bakımından zıttır – ama yine de evren maddeden oluşmuştur. Bir şey onu karşıtına tercih etmiş olmalı.
Bu parçacıklardan elde edilen veriler henüz madde ve antimaddenin beklenen davranışlarından bir sapma göstermedi, bu nedenle arayış devam ediyor.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Antimadde Yıldızlararası Seyahatin Radikal Yeni Geleceğinin Kilidini Açabilir