Nötrinoların O Kadar Küçük Olmasına Gerek Yok
Yeni bir ölçüm, evrenin en küçük parçacıklarının bir elektronun kütlesinin milyonda birinden daha ağır olmadığını ortaya koyuyor.
Fizikçiler, evrenin bilinen en küçük parçacıklarından biri olan nötrinonun ne kadar büyük olabileceğine dair yeni bir sınır koydular; bu sınır diğer atom altı parçacıkların kara delikler kadar büyük görünmesine neden oluyor.
Bu hafta Science dergisinde yayınlanan yeni bir sonuçta, araştırmacılar bu küçük parçacığın kütlesine yeni bir üst sınır koydular: 0,45 elektron volttan (eV) fazla değil.
Bağlam açısından bu, 511.000 eV gibi devasa bir kütleye sahip olan elektronun kütlesinin milyonda birinden daha azdır. Yani, evet-nötrinolar gülünç derecede hafiftir.
Vücudunuzdan her saniye trilyonlarca nötrino geçer, ancak bunlar o kadar küçüktür ve o kadar zayıf etkileşim içindedir ki hiçbir şey hissetmezsiniz.
Nötrinolar kütlesi bilinmeyen bilinen tek temel parçacıktır, ancak bu temel parçacıkların Standart Model ile ne kadar iyi işbirliği yaptığına dair sorular devam etmektedir.
Nötrinoların kütlesinin hassas bir şekilde belirlenmesi evrenin yasaları hakkında derin bilgiler sunabilir. Nötrinolar kütlelerini diğer parçacıklar gibi Higgs bozonundan mı alıyor? Yoksa tamamen yeni bir mekanizma mı söz konusu?
Karlsruhe Trityum Nötrino Deneyi veya KATRIN, 75 fit uzunluğunda (23 metre uzunluğunda) balon şeklinde bir vakum odası. Bilim insanları vakum odasının içindeki trityumun radyoaktif bozunmasını izliyor; trityum bozunurken elektronlar ve antinötrinolar yayıyor.
Araştırmacılar antinötrinoları doğrudan ölçemezler (maddenin içinden bir hiçmiş gibi geçerler), ancak kayıp parçacıkların kütlesi hakkında çıkarımlar yapmak için artık elektronun enerjisini inceleyebilirler (ve yaparlar).
KATRIN ekibi 259 günlük veriyi analiz ettikten sonra nötrinonun kütlesine ilişkin önceki en iyi tahminlerini (0,8 eV) neredeyse yarıya indirmeyi başardı.
Ancak henüz işleri bitmedi; 1000 günlük veri setinin tamamı analiz edildiğinde, ekip bu kütle sınırını 0,3 eV’ye, hatta belki 0,2 eV’ye kadar indirmeyi umuyor.
Nötrinoların atomaltı kollarında hala pek çok numara var. Max Planck Enstitüsü’nden fizikçi Susanne Mertens’in belirttiği gibi, KATRIN İşbirliği’nin ölçümü yeni fiziğe açılan bir arka kapı olabilir ve muhtemelen erken evrenin nasıl geliştiğinin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir.
Şubat ayında farklı bir ekip Akdeniz’in derinliklerinde en enerjik nötrinoyu (esrarengiz doğaları nedeniyle “hayalet parçacıklar” olarak da adlandırılırlar) tespit ederek, parçacıkların madde ile kozmik mikrodalga arka planı (evrendeki en eski görünür ışık) arasındaki etkileşimlerden yayılmış olabileceğini gösterdi.
Nötrino kütlesi daha fazla olsaydı – yaklaşık bir elektronvolt – KATRIN gerçek değerini bulabilirdi. Ancak parçacık çok küçük olduğundan, kütlesini hassas bir şekilde ölçmek için yeni ve geliştirilmiş bir dedektör -KATRIN++- gerekebilir.
Hayatta çok az şey kesindir, ancak güvenilir bir şekilde bekleyebileceğimiz şeyler arasında ölüm, vergiler ve nötrinonun her zamankinden daha küçük olması vardır.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Nötrinoların O Kadar Küçük Olmasına Gerek Yok