Gizemli hayalet parçacıklar hakkında ilk önemli bulgular

Çin’de bulunan ve evrendeki gizemli hayalet parçacıkları anlamayı amaçlayan devasa bir yeraltı dedektöründen elde edilen ilk sonuçlar Nature dergisinde yayınlandı.
 
Küre şeklindeki Çin’deki Jiangmen Yeraltı Nötrino Gözlemevi (JUNO),  yerin 700 metre altında bulunuyor. Bu dedektör, yakındaki iki nükleer güç santralinin içindeki çarpışmalardan açığa çıkan "antinötrinoları" inceliyor.  Büyük Patlama'dan bu yana var olan ve her saniye vücudumuzdan trilyonlarcası hiçbir zarar vermeden geçen "nötrino" parçacıkların neredeyse hiçbir ağırlığı olmadığı için onları tespit etmek son derece zor. Antinötrinolar, bilim insanlarının nötrinoların nasıl çalıştığını ve davranışlarını anlamak için inceledikleri, nötrinoların zıt ve bir o kadar gizemli versiyonları. Bu antinötrinolar dedektörün içindeki parçacıklarla karşılaştığında küçük bir ışık patlaması (parlama) üretiyor.
 
Nature dergisinde yayımlanan çalışmada, JUNO ekibi iki aylık veri toplama sürecinden elde ettikleri ilk bulguları paylaştı. Bu bulgular arasında, nötrinoların uzayda yol alırken nasıl üç farklı türe dönüştüğüne dair bugüne kadar yapılmış en hassas ölçümler yer alıyor. Araştırmacılar, bu dedektörün her bir nötrino türünün ne kadar ağır olduğuna dair uzun süredir çözülemeyen gizemi çözmeye yardımcı olacağını umuyor. Bilim insanları, bu türlerden ikisinin ağırlığının birbirine benzer olduğunu, üçüncüsünün ise farklı olduğunu düşünüyor; ancak hangilerinin ağır, hangilerinin hafif olduğundan henüz emin değiller.
 
İlk sonuçlar bu sorunun cevabını henüz tam olarak vermedi. Fakat JUNO iş birliği üyesi ve çalışmanın ortak yazarı Liangjian Wen, bu sonuçların dedektörün neler yapabileceğini kanıtladığını ve nötrino türleri ile kütlelerini ayıran "en ince detayları (dalgalanmaları) bile test edebileceğini" gösterdiğini belirtti. Araştırmada yer almayan Duke Üniversitesi'nden fizikçi Kate Scholberg, bu gelişme için "Gelecekteki daha heyecan verici sonuçları dört gözle beklememi sağlıyor" dedi.
 
Önümüzdeki on yıl içinde, Japonya'daki Hyper-Kamiokande ve Amerika Birleşik Devletleri merkezli Derin Yeraltı Nötrino Deneyi (DUNE) adlı iki benzer nötrino dedektörü daha veri toplamaya başlayacak. Bu dedektörler farklı yöntemler kullanarak Çin'deki dedektörün elde ettiği sonuçları doğrulayacak ve kontrol edecek.