Bilim insanları doğanın 5. temel kuvvetini keşfetmiş olabilir

Ortaya çıkan yeni gizemli parçacık X17, fizikçilerin peşine düştüğü karanlık maddenin ilk doğrudan kanıtı mı?

Kütlesi 17 megaelektronvolt olarak hesaplandığı için bu parçacığa X17 ismi verildi (Pixabay)

Uzun süredir, doğada hüküm süren dört "temel kuvvet" bulunduğu kabul ediliyor.

Evrenimizdeki tüm maddeler, parçacıklar arasındaki daha temel etkileşimlere indirgenemiyor gibi gözüken bu kuvvetlerce birbirlerini çeker ya da iterler.

Bu dört kuvvetin arasında dikkate değer ölçüde uzun mesafeli etkileşimlere girebilen kütle çekim ve elektromanyetik kuvvetler yer alıyor ki bunların etkisine gündelik hayatımızda doğrudan tanık olabiliyoruz.

Diğer ikisiyse çok küçük, atomaltı uzaklıklarda etkili olan ve atomların çekirdeğindeki etkileşimlere yön veren güçlü ve zayıf kuvvetlerdir.

fazla oku

Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)

Yıllar boyunca 5. bir temel kuvvetin varlığına dair doğrulanmamış pek çok iddia ortaya atıldı ama uzun süredir peşine düşülen karanlık maddeyi bulma çabaları sonuçsuz kaldıkça parçacık fiziğinin standart modelinin açıklayamadığı boşlukları doldurmaya yardım etmesi için yeni kuvvetler keşfetme çabası arttı.

Teorik bir bileşik olan karanlık maddenin Evren'in yüzde 85'ini doldurduğu varsayılıyor ancak henüz doğrudan saptanamadı.

Ancak şimdi Macaristan'daki Atomki Nükleer Araştırmalar Enstitüsü'nden bilim insanları, doğanın daha önce bilinmeyen 5. temel kuvvetine dair sağlam bir kanıt bulmuş olabileceklerini düşünüyor.

Attila Krasznahorkay ve Atomki'deki meslektaşları, 2015'te berilyum-8 isimli istikrarsız bir izotopun radyoaktif bozunumu sırasında yaydığı ışığı (elektromanyetik dalga) inceleyen araştırma sonrası bazı şaşırtıcı sonuçları ilk defa yayınlamıştı.
 


Berilyum-8 izotopu 1930'larda Cambridge'de dünyanın ilk parçacık hızlandırıcısının inşa edilmesinin ardından keşfedildi. O zamandan bu yana bu kararsız atomun varlığı ve kendine özgü bozunum şekli, yıldızlarda yeni atomlar üretilirken nükleer füzyonun nasıl gerçekleştiğini inceleyen yıldızsal nükleosentez alanındaki sayısız araştırmanın konusu oldu.

2015'te araştırmacılar berilyum-8'i oluşturmak üzere lityum-7 izotopunu proton bombardımanına tuttuklarında, parçacıkların devamında gerçekleştirdiği bozunmanın tam olarak beklenen ışığı yaymadığını farketti.

Grafikte gerçekleşen bu özgül minik "tümsek", sebebi bilinmeyen bir şekilde atom bozunurken elektron ve pozitronların (elektronun pozitif yüklü anti madde karşılığı, antielektron. ÇN) ayrı yönlere fırladığı ve sıklıkla birbirlerini aralarında tam 140 derece açı olacak şekilde ittikleri anlamına geliyordu.

Aynı laboratuvarda tekrarlanan çeşitli testler bu sonuçları doğruladı ve bir yıl sonra deney Amerika'da gerçekleştirildiğinde yine aynı sonuçlara erişildi.

Bu, atom bozunduğu sırada onu oluşturan bileşenlerin fazladan enerjisinin kısa süreliğine bilinmeyen yeni bir parçacık ortaya çıkardığını ve bu parçacığın neredeyse anında bilindik elektron-pozitron çiftine bozunduğunu düşündürdü.

Ancak henüz her şeyi tamamen ters yüz etmeye veya tamamen farklı bir düzleme taşımaya yakın değiliz. “Protofobik X bozonu” ismi verilen bu yeni bilinmeyen parçacığın, bir atom çekirdeğinden daha büyük olmayan mikroskobik uzaklıklarda etkili bir kuvvet taşıdığı düşünülüyor.

"Bozonlar" kuvvet taşıyabilen parçacıklardır.

Kütlesi 17 megaelektronvolt olarak hesaplandığı için bu parçacığa X17 ismi verildi.

Şimdiyse Dr. Krasznahorkay, aynı sonuçlara istikrarlı helyum atomlarında da ulaştıklarını düşünüyor fakat helyum atomlarındaki elektron ve pozitronlar birbirlerinden 140 derece yerine 115 dereceye yakın bir açıyla ayrılıyor.

Henüz hakem kontrolünden geçmemiş araştırmanın yayımlandığı arXiv'de ekip şöyle yazıyor: "Bu özellik 8Be'de (berilyum-8) gözlemlenen anomaliyle benzer ve X17 bozon bozunumu senaryosuyla uyumlu gözüküyor."

Eğer parçacığın varlığı doğrulanırsa, bu fizikçilerin parçacık fiziğinde var olan dört temel kuvvetin etkileşimini en sonunda yeniden değerlendirmek ve 5'inciye yer açmak zorunda kalacakları anlamına geliyor.

Araştırma ekibi makalelerini şöyle sonlandırıyor: "Gelecek yıllarda X17 parçacığı üzerine yoğunlaşan daha fazla bağımsız deney sonucu bekliyoruz."

 

 

*İçerik orijinal haline bağlı kalınarak çevrilmiştir. Independent Türkçe’nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.

https://www.independent.co.uk/news/science

Independent Türkçe için çeviren: Umut Can Yıldız

© The Independent

DAHA FAZLA HABER OKU