Bilim dünyasında yaklaşık 50 yıldır tartışılan ve kararlı maddenin temel yapısının anlaşılmasına odaklanan bir teoriye ilişkin yeni deneysel bulgular elde edildi. Science dergisinde yayımlanan araştırma, atomaltı parçacıkların kimliğini ve maddesel varlığını belirleyen temel özelliğin geleneksel modelde kabul edilenden farklı şekilde işleyebileceğini ortaya koydu.
Evrendeki kararlı maddenin temel yapı taşlarından biri olan protonlar, bugüne kadar içlerinde bulunan üç “değerlik kuarkı” üzerinden tanımlanıyordu. Ancak yüksek enerjili parçacık çarpışmalarından elde edilen yeni veriler, maddenin temel kimlik numarasının doğrudan kuarklarda değil, onları birbirine bağlayan “Y” biçimli gluon yapısında taşındığına işaret ediyor.
Atom Çekirdekleri Işık Hızına Yakın Süratlerde Çarpıştırıldı
New York’taki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı bünyesinde çalışmalarını sürdüren STAR İşbirliği araştırmacıları, Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısı’ndan (RHIC) elde edilen atomaltı çarpışma verilerini inceledi.
Deneylerde rutenyum, zirkonyum ve altın atomlarının çekirdekleri ışık hızına yakın süratlerde çarpıştırıldı. Araştırmacılar, çarpışmalar sonucunda ortaya çıkan parçacıkların dağılımını ölçtü.
Fizikçiler, çarpışma bölgesindeki elektrik yükü ile parçacık sayısı arasındaki hareket farkını takip etti. İncelemeler sonucunda elektrik yükü taşıyan kuarkların yoğun ortamda yavaşladığı, yüksüz gluon bağlantısının ise yoluna daha rahat devam ettiği belirlendi.
Sonuçlar “Baryon Kavşağı” Kuramıyla Örtüştü
Araştırma ekibi, ışık parçacıkları olan fotonlarla altın çekirdekleri arasındaki etkileşimleri de inceledi.
Elde edilen ölçümlerin kuark temelli modellerden çok, 1970’li yıllarda ortaya atılan “baryon kavşağı” kuramıyla örtüştüğü tespit edildi.
Yeni bulgular, atomaltı parçacıkları bir arada tutan güçlü çekirdek kuvvetinin kararlı maddeyi nasıl organize ettiğinin anlaşılması açısından önem taşıyor.
Bulgular Henüz Doğrudan Gözlem Niteliğinde Değil
Uzmanlar, araştırmada elde edilen sonuçların baryon kavşağının doğrudan gözlemlendiği anlamına gelmediğine dikkat çekiyor.
Bununla birlikte verilerin, yaklaşık 50 yıl önce ortaya atılan teoriyi destekleyen en güçlü deneysel kanıt niteliğinde olduğu belirtiliyor. Bulguların, madde ile antimadde arasındaki dengesizliğin anlaşılmasına da ışık tutabileceği değerlendiriliyor.