Bilim insanları atomdan 100 milyar kat küçük sinyaller tespit etti

Cambridge merkezli bilim insanları, bugüne kadar incelenen en küçük ölçekte doğadan sinyaller tespit etti. Söz konusu ölçek, bir atomdan yaklaşık 100 milyar kat daha küçük. Bazı fizikçiler bu kadar küçük dünyaya “zeptoverse” (zeptoevren) adını veriyor.

Araştırma, İsviçre-Fransa sınırındaki Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü'nün (CERN) Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC) yapılan bir deneyden elde edildi. Bu dev makine, atomları birbirine çarparak parçalara ayırıyor ve içlerinde ne olduğunu keşfetmeye çalışıyor.

Sonuç, araştırmacıların evrenin nasıl işlediğine dair daha eksiksiz bir teori geliştirmesine yardımcı olabileceği için önemli.

Karanlık madde arayışı

Evrenin büyük bir bölümünü karanlık madde oluşturuyor ancak araştırmacılar bunu tespit etmekte zorlanıyor. Bilim insanları, karanlık maddenin varlığını yerçekimi kuvvetinin normal maddeyi etkilemesinden biliyor; ancak diğer tüm açılardan tamamen görünmez kalmayı sürdürüyor.

Deneyde parçacıklar yüksek enerjiyle çarpıştırıldı ve bilim insanları çarpışmalardan savrulan maddeyi inceledi. Bunlardan biri, atomdan küçük bir atom altı parçacık olan “beauty quark” (güzellik kuarkı). Bu parçacık kararsız ve diğer formlara ayrışmadan önce yalnızca saniyenin 1,5 trilyonda biri kadar bir süre var oluyor.

Kısa ömrüne rağmen araştırmacılar, parçacığın diğer küçük parçacıklarla metre başına milyar-trilyonda bir ölçeğinde etkileşime girdiğini tespit etmeyi başardı.

Bazı teoriler, bu ölçeklerde parçacıkların karanlık maddeye karşı daha duyarlı olabileceğini ve karanlık maddenin kuarkların etkileşimini ve bozunmasını etkileyebileceğini öne sürüyor. Dolayısıyla bu küçük dünyadaki etkinliği tespit etmek, bilim insanlarının karanlık maddeyi bulmasına yardımcı olabilir.

Cambridge Üniversitesi'nden ve veri analizini yöneten Dr. Harry Cliff, BBC News'e yaptığı açıklamada, “Bu zeptoevrenin kapısını çalıyoruz” dedi. Cliff, bu atom altı dansın araştırmacılara olası yeni parçacıkların davranışlarını yakından izleme fırsatı sunduğunu söyledi.

Cliff, “Şimdi içeri girip keşfetmek ve orada hangi yeni parçacıkların beklediğini bulmak istiyoruz. Bunu yapmak için daha fazla veriye ihtiyacımız var” diye ekledi.

İngiltere'nin fon kararı ve araştırma geleceği

Projede yer alan 28 ülke, LHCb dedektörünün 150 milyon sterlinlik bir yükseltmesi konusunda anlaştı. Bu yükseltme, bu bozunmaların sıklığını on kat artıracak. Ancak bu yılın başlarında, araştırma fonundan sorumlu hükümet kuruluşu UK Research and Innovation (UKRI), planlanan yükseltme için ayırdığı payı çektiğini duyurdu. UKRI bunu, Jodrell Bank'ın ikonik Lovell teleskobu da dahil olmak üzere birçok parçacık fiziği ve astronomi projesine yapılan kesintilerle birlikte açıkladı.

Araştırma Cambridge merkezli bilim insanları tarafından yönetilmiş olsa da, LHCb uluslararası işbirliğini yöneten Prof. Tim Gershon, BBC News'e yaptığı açıklamada, kesintiler nedeniyle İngiltere'nin araştırmaya tam katılımının şüpheli olduğunu söyledi. Gershon, “İngiltere, yer almama ve gerçekten büyük keşifler yapmama riskiyle karşı karşıya” dedi. “Ancak bence en büyük uzun vadeli etki, İngiltere'nin gerçekten en büyük ürünümüz olan genç insanları yetiştirmenin faydalarından yararlanamayacak olmasından kaynaklanıyor” diye ekledi.

Zeptoevren keşfini yapan ekipte yer alan erken kariyer araştırmacılarından Dr. Mary Richardson-Slipper, fizik kesintileri ışığında geleceğini yeniden değerlendiriyor. Richardson-Slipper, “İngiltere'de olmayı seviyorum ama şu anda daha fazla fırsatın olduğu yer orası gibi göründüğü için yurt dışındaki işlere bakıyorum” dedi. Temel fizik alanında çalışan meslektaşlarının “çoğunun” zaten taşındığını sözlerine ekledi.

Kesintiler, bilim bütçesinde genel olarak rekor bir artış yaşanmasına rağmen yapılıyor. Araştırma ekibinde yer almayan Manchester Üniversitesi'nden parçacık araştırmacısı ve televizyon sunucusu Prof. Brian Cox, sonucu “önemli” olarak nitelendirdi. Ancak Cox, İngiltere'nin CERN projesine sağladığı fonun kesilmesi kararını kınadı. Cox, “Bu anda İngiltere'nin bilimsel liderliğinden vazgeçmek, gelecekteki araştırma programına zarar vermek ve zor kazanılmış uluslararası itibarımızı ciddi şekilde zedelemek olağanüstü olurdu” dedi.

UKRI, BBC News'e CERN'in yılda yaklaşık 175 milyon sterlinle en büyük ikinci fon sağlayıcısı olarak tamamen angaje bir üyesi olmayı sürdürdüğünü bildirdi. Bir UKRI sözcüsü, “Bağımsız tavsiye aldık ve temiz enerji, tıbbi görüntüleme ve kültürel miras alanlarındaki projeleri içeren heyecan verici bir yeni altyapı yatırımları portföyünü hayata geçirdik. Ancak her zamanki gibi, destekleyebildiğimizden daha fazla heyecan verici fon başvurusu vardı” dedi.