CERN’de Üç Yeni Parçacık Keşfedildi
Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nin (CERN) Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (BHÇ) çalışmalar yeniden başladı. Üç yıl süren bakım ve geliştirme sürecinin sonunda BHÇ tekrar deneylere başladı. BHÇ, Fransa-İsviçre sınırında bulunan Cenevre bölgesi yakınlarında, yeraltına inşa edilmiş yaklaşık 27 kilometre uzunluğunda bir yapı. Higgs bozonunun keşfinin de gerçekleştiği bu tesis, Dünya’nın en büyük parçacık hızlandırıcısı. Yeni dönemde çalışmalar geçmişten daha yüksek yoğunluklu bir şekilde devam ederken çok geçmeden 3 yeni parçacık keşfedildi. BHÇ’de yapılan son deneylerde daha önce hiç gözlemlenmemiş yeni bir pentakuark ve bir tetrakuark çifti gözlemlendi. Bu gözlemlerden sonra BHÇ’de keşfedilen hadron listesine 3 yeni egzotik parçacık daha eklenmiş oldu.
Kuarklar temel parçacıklardır ve atom çekirdeğinde bulunan protonlar nötronlar gibi hadronları oluşturmak için gruplar halinde bulunurlar. Günümüzde kuarkları altı çeşit olarak incelemekteyiz: Yukarı, aşağı, tılsım, garip, üst ve alt kuarklar. Hadronları oluşturan kuarklar çoğunlukla ikili veya üçlü gruplar halinde bulunurken nadiren dörtlü veya beşli gruplar halinde birleşebilirler. Bu egzotik parçacıkların varlığı bilim insanları tarafından yaklaşık atmış yıl önce tıpkı diğer hadronlar gibi öngörüldü ancak varlıkları son 20 yılda gözlemlerle kanıtlanabildi.
Duyurulan parçacıklar ise yeni egzotik hadronlar. Yeni pentakuark tılsım kuarkı, antitılsım kuarkı, yukarı kuark, aşağı kuark ve garip kuarktan oluşuyor. Aynı zamanda bu parçacık garip kuark içeren keşfedilmiş ilk pentakuark. Keşfedilen ikinci türse çift elektrik yüküne sahip bir tetrakuark. Parçacık bir garip antikuark, bir tılsım kuark, bir yukarı kuark ve bir aşağı kuarktan oluşmakta. Bu yeni parçacıklar keşfedilen ilk çift tetrakuark olma özelliği taşıyor. LHCb sözcüsü Chris Parkes, “Yeni tetrakuark ve pentakuark türlerinin keşfedilmesi ve bunların ölçümlerinin yapılması teorik parçacık fiziği çalışmalarına büyük katkı sağlıyor.
Ayrıca daha önce keşfedilen hadronları daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.” diyor. LHCb fizik koordinatörü Niels
Tuning ise, “Ne kadar çok deney yaparsak o kadar çok yeni egzotik hadron türü keşfedebiliriz.” ifadelerini kullandı ve “1950’lere benzer bir keşif dönemine tanık oluyoruz” diyerek ekledi. CERN deneylerine 4 yıllık bir süre boyunca devam edecek ardından geliştirme ve bakım için tekrar bir kapatma dönemine girecek. Bu sürecin sonunda 2029 yılında BHÇ’nin tekrar aktif duruma gelmesi planlanıyor. Ancak şimdilik bunlar için çok erken, önümüzde parçacık fiziğinde devrimsel keşiflerle dolu bir dört yıl bulunuyor.