Fizikçiler, atom çekirdeğindeki proton ve nötronların temel özelliklerinin nasıl ortaya çıktığına ilişkin yaklaşık 50 yıllık teoriyi destekleyen güçlü deneysel kanıtlar elde etti. Science dergisinde yayımlanan araştırmada, proton ve nötronların yapısında önemli rol oynayan özelliğin yalnızca kuarklarla değil, kuarkları bir arada tutan gluonlarla bağlantılı olabileceği ortaya konuldu.
Araştırma, New York’taki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı bünyesinde faaliyet gösteren STAR İşbirliği tarafından gerçekleştirildi. Ekip, Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısı’nda (RHIC) yapılan atomaltı parçacık çarpışmalarından elde edilen verileri inceledi.
ATOM ÇEKİRDEKLERİ YÜKSEK HIZLARDA ÇARPIŞTIRILDI
Deneylerde rutenyum, zirkonyum ve altın atomlarının çekirdekleri ışık hızına yakın hızlarda çarpıştırıldı. Çarpışmalar sonucunda ortaya çıkan parçacıkların dağılımları ve elektrik yükleri arasındaki farklılıklar analiz edildi.
Araştırmacılar, elektrik yükü taşıyan kuarkların yoğun ortamda farklı hareket ettiğini, yüksüz gluonların ise farklı bir davranış sergilediğini belirledi. Fotonlar ile altın çekirdekleri arasındaki etkileşimlerden elde edilen sonuçların, kuark temelli açıklamaların yanı sıra 1970’li yıllarda ortaya atılan “baryon kavşağı” teorisiyle de uyum gösterdiği tespit edildi.
MADDE VE ANTİMADDE DENGESİNE IŞIK TUTABİLİR
Bulgular, atomaltı parçacıkları bir arada tutan güçlü nükleer kuvvetin maddenin kararlı yapısının oluşumundaki rolünün anlaşılmasına katkı sağlıyor.
Araştırma, aynı zamanda evrenin oluşumunda madde ile antimadde arasında ortaya çıkan dengesizliğin anlaşılması açısından da önem taşıyor. Bu dengesizlik, günümüzde yıldızlar, gezegenler ve canlılardan oluşan maddenin varlığının temel unsurlarından biri olarak değerlendiriliyor.
Elde edilen sonuçların yeni nesil Elektron-İyon Çarpıştırıcısı ile gerçekleştirilecek deneylerle daha ayrıntılı şekilde test edilmesi planlanıyor.
Esra M. ÇETİN
