Fizikİlginç BilimMakalelerÜtopyaUzay-Zaman

Fizikçiler Madde ve Anti-Maddeyi Çarpıştırarak Yeni Parçacık Bulmaya Çalışıyor

Madde ve anti-madde çarpıştırmalarının yapıldığı, The Belle II deneyinde elde edilen fiziksel ölçümler 1 yıla yakındır sürüyor. Japonya’daki SuperKEKB elektron-pozitron(anti-elektron) parçacık hızlandırıcı ve Belle II dedektörünün yeniden inşasıyla yapılan geliştirmeyle, parçacık hızlandırıcı önceki seleflerine göre 40 kat daha fazla veri elde ediyor.

Almanya’nın 12 Enstitüsü’nden gelen bilim insanları dedektörün inşası ve operasyonunda yer alarak, algoritma geliştirdi ve veriyi analiz etti. Max Planck Enstitüsü’nden fizikçiler ise çok duyarlı en iç dedektörü; Pixel Vertex Dedektör’ün geliştirilmesinde önemli katkılarda bulundu.

Bilim insanları bu dedektörün yardımıyla madde anti-madde eşitsizliğini ve gizemlik karanlık maddeyi açıklamaya çalışıyor. Belle II dedektörünün aradığı parçacıklardan biri  Z bozonu varyantı, Z′ bozonu bugüne kadar keşfedilemedi. Z′ bozonunun zayıf etkileşimde değiş-tokuş parçacığı gibi davrandığı düşünülüyor.

Tahminlere göre evrenin % 25’inin karanlık maddeden oluşurken, evrende gözleyebildiğimiz maddenin ancak %5’lik enerji kapladığı düşünülüyor. Maddenin iki formu da kütle çekime doğru birbiriyle etkileşiyor. Bundan dolayı, karanlık madde görünür maddenin şablonu gibi davranıyor. Bu şöyle görülebilir, örneğin; evrendeki galaksilerin hizalanışı gibi.

Belle II’de elektron- pozitron çarpışması Credit: ill./©: Belle II

Karanlık Madde ve Normal Madde Arasındaki Bağlantı

Z′ bozonu karanlık madde ve görünür madde etkileşimine dair enteresan bir rol üstlenebilir. (madde antimadde arasında aracı olabilir) Z′ bozonunun en azından teorik olarak SuperKEKB ‘de elektron(madde) ve pozitron(anti-madde) çarpışmasının bir sonucu olabileceği ve sonrasında görünmez karanlık madde parçacıklarına yarılanabileceği düşünülüyor.

Bilim insanları Z′ bozonunun keşfiyle karanlık maddenin davranışını çözebilir. Ayrıca Z′ bozonunun bulunması durumunda, Standart Model’le uyuşmayan diğer gözlemlerde açıklanabilir.

Peki Z′ bozonu dedektörde nasıl tespit edilebilir? Tabi doğrudan bu parçacığı tespit edemiyoruz. Teorik modeller ve simülasyonlar sayesinde Z′ bozonunun elektronların daha ağır akrabaları olan müonlarla etkileşimleri tahmine imkan verebilir. Eğer bilim insanları elektron/anti-elektron çarpışması sonucunda,beklenmedik kadar çok sayıda karşıt yükte müon parçacığı keşfederse;  bu enerji ve momentumun korumu yasasında sapmalar olduğunu gösterir ki, bu da  Z′ bozonunun önemli bir belirtisidir.

Her şeye rağmen, Belle II’den gelen veriler henüz Z′ bozonuna işaret etmiyor. Fakat yeni verilerle beraber ,bilim insanları Z’ bozonuna dair kütle ve bağlanma kuvvetlerini, daha önce ulaşılmamış bir doğrulukla sınırlandırabilir.

“Az miktarda veri grubuna sahip olmamıza rağmen, artık daha önce yapılamayan hesaplamaları yapabiliriz. İşte bu elementer parçacıkları çalışırken Belle II deneyinin önemini vurguluyor,” diyor Alman araştırma grubunun konuşmacısı Münih Üniversitesi’nden Thomas Kuhr.

Araştırmacılar deneyi çok iyi ayarladıkları takdirde karanlık maddeye dair bugüne kadar cevaplanamayan gizemleri  aydınlatabilir.

Kaynak: https://phys.org/news/2020-04-belle-ii-yields-results-boson.html

İleri okuma: I. Adachi et al. Search for an Invisibly Decaying Z′ Boson at Belle II in e+e−→μ+μ−(e±μ∓) Plus Missing Energy Final States, Physical Review Letters (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.141801

Dergi :Physical Review Letters

Facebook Yorumları
Daha Fazla Göster

Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

Bir Yorum

  1. Geri bildirim: Fizikçiler Madde ve Anti-Maddeyi Çarpıştırarak Yeni Parçacık Bulmaya Çalışıyor - Vonelon.com

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu