CERN’den fizikçiler Dünya’nın en büyük parçacık çarpıştırıcısı LHC’de, bugüne kadar hiç görülmemiş 3 parçacık tespit edildi. Yeni keşfedilen bu kuark kombinasyonlarının Standart Modelle tutarlı olduğu belirtiliyor.
Yeni keşfedilen bu üç egzotik parçacıktan ikisi, dörtlü kuark kombinasyonuyla tetrakuark, biri beşli kuark kombinasyonuyla pentakuark olarak belirlendi.
Buna karşın, CERN’den bilim insanları Standart Model’inde ötesine bakarak, karanlık madde gibi fenomenleri açıklamaya çalışıyor. Bu tarzda kanıtlar yeni atomaltı parçacıklara veya Evrendeki ekstra boyutlara bile işaret edebilir.
LHC’nin (Large Hadron Collide-Büyük Hadron Çarpıştırıcı) sistemleri güncellenerek daha önce görülmemiş enerji seviyelerine çıkması sağlandı. 3 yıldır kapalı olan sistemler, güncelleme sonrası Nisan 2022’de yeniden açıldı.
Nisan 2022’de LHC 3. Kez Çalıştırıldı
“Sihirli bir an yaşıyoruz. 13.6 tera-elektronvoltla bugüne kadar hiç görülmemiş bir enerjide çarpışmalar gerçekleştirdik ve CERN’de yeni bir keşif döneminin kapılarını açıyor,” diyor CERN Genel Direktörü General Fabiola Gianotti.
CERN’de 2009’dan beri parçacık çarpıştırmaları yapılıyor ve çok büyük bir veri toplandı. 27 km uzunluğunda süper-iletken mıknatıslarla soğutulan parçacık hızlandırıcı LHC’de 3. turun 4 yıl kadar süreceği düşünülüyor.
Bugüne kadar yapılmış en büyük LHC keşfi ise Higgs parçacığı oldu. CERN seminerinde duyurulan yeni atomaltı parçacıkları Higgs kadar büyük bir keşif olmasa da LHC’nin halen yeni parçacıklar bulabileceğini gösteriyor.
Büyük hadron çarpıştırıcısında ışık hızına yakın hızlarda protonlar çarpıştırılarak, kuark kombinasyonları yani hadronlar çalışılıyor.
“Ne kadar çok analiz gerçekleştirirsek, o kadar farklı türde egzotik hadron bulabiliriz,” diyor LHCb dedektörü fizik koordinatörü Niels Tuning,
LHCb sözcüsü Chris Parkes, yeni kuark kombinasyonlarının incelenmesinin “Teorisyenlerin, doğası büyük ölçüde bilinmeyen birleşik bir egzotik hadron modeli geliştirmelerine yardımcı olacağını belirtiyor.
Çoğu hadron o kadar egzotik değildir. Örneğin; protonlar ve nötronlar, birbirine bağlı üç kuarktan oluşur. (Aslında, “kuark” kelimesinin kökeni, James Joyce’un Finnegan’s Wake’indeki bir satıra kadar gider: “Three quarks for Muster Mark”) Pionlar, iki kuark birleşimidir.
Dört-kuark ve beş-kuark kombinasyonları çok daha nadirdir ve farklı türde parçacıklara bozunmadan önce yalnızca bir an için var oldukları düşünülür.
Kuarklar altı farklı isimle gelir: yukarı ve aşağı, alt ve üst, tılsım ve garip kuark.
LHCb ekibi, negatif yüklü B mezonlarının bozunumlarını analiz etti. Bir tılsım kuark ve bir tılsım antikuarka ilave olarak yukarı, aşağı ve garip kuarktan oluşan bir pentakuarkın varlığına dair kanıtlar gördü. Garip kuark içerdiği bilinen ilk pentaquark.
Yeni tanımlanan iki tetrakuarkın “çift elektrik yüklü” bir kombinasyonunu içerdiği: bir tılsım kuark, bir garip antikuark, bir yukarı kuark ve bir aşağı antikuark.
Bu tetrakuark, bir tılsım kuarkı, bir garip antikuark, bir yukarı antikuark ve bir aşağı kuark içeren nötr karşılığı ile birlikte tespit edildi. CERN, ilk kez bir çift tetrakuarkın birlikte gözlemlendiğini söylüyor.
Bazı teorik modeller egzotik hadronların tekli üniteler halinde sıkıca kuarklar tarafından sarıldığını görselleştiriyor. Diğerleri ise daha gevşek bir şekilde standart hadron çiftleri gibi görünüyor, sanki atomların birleşerek molekülleri oluşturması gibi.
“Zaman ve daha fazla çalışmayla ancak egzotik hadronların tek veya diğer veyahut ikisi de olabileceğini söylenebilir,” diyor CERN.
Bu yazı ilk Universe Today’de yayınlandı.
