Çin, evrenin en gizemli parçacıklarından biri olan nötrinoları incelemek için Guangdong eyaletinde dev bir yer altı gözlemevi faaliyete geçirdi.
The Times'ın haberine göre Jiangmen Yer Altı Nötrino Gözlemevi (JUNO), 20 bin ton sıvı sintilatör içeren dev bir küreye sahip. Küre, 45 bin ton saf suyla çevrili ve bin metre derinliğe gömülmüş koruyucu bir silindir içinde bulunuyor.
Gözlemevi, iki nükleer santralin 53 kilometre uzaklıktaki enerji kaynaklarından gelen nötrinoları sürekli ölçüyor. Nötrinolar, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden ve maddelerden neredeyse hiç etkilenmeyen “hayalet parçacıklar” olarak biliniyor.
Küre içindeki protonlarla çarpıştıklarında çok küçük ışık patlamaları oluşturuyorlar; araştırmacılar bu patlamaları kaydediyor. Günlük yaklaşık 50 patlama ölçülüyor ve altı yıl sürecek çalışmalar sonucunda 100 bin patlama kaydı ile istatistiksel olarak anlamlı sonuçlara ulaşılması hedefleniyor.
"Hayalet parçacık" nedir?
Nötrinolar, evrendeki temel parçacıkların üç türünden biri olarak kabul ediliyor; diğerleri kuarklar ve yüklü leptonlar. Elektron, müon ve tau olarak adlandırılan bu üç türün davranışları ve birbirine dönüşüm süreçleri (osilasyonları), evrendeki madde-antimadde dengesini anlamada kritik öneme sahip.
Nötrinoların davranışlarının incelenmesi, evrendeki en büyük sorulardan bazılarına yanıt arıyor: Neden evrende madde, antimateryale üstün geldi? Kara deliklerin ve süpernovaların oluşum süreçleri nasıl işliyor? Nötrinolar, bu sorulara dair ipuçları sağlayabilecek nadir parçacıklardan biri olarak görülüyor.
JUNO, nötrinoların kütle hiyerarşisini belirleyerek parçacık fiziği, nötrino araştırmaları ve kozmoloji için temel veri sağlayacak. The Times'ın aktardığına göre Çinli fizikçi Wang Yifang, “Nötrinoların kütle hiyerarşisini bilmek, evrenin yapısını anlamamıza yardımcı olacak ve parçacık fiziği modellerini geliştirmemizi sağlayacak” dedi.
İlk keşfeden özür dilemişti
Nötrinoların varlığı, 1930’da Avusturyalı fizikçi Wolfgang Pauli tarafından teorik olarak öngörülmüştü. Pauli, parçacığın gözlemlenemeyeceğini düşünerek keşfi için şaka yollu özür dilemişti. 25 yıl sonra deneylerle varlıkları doğrulandı.
Çin’deki JUNO, Daya Bay’deki önceki projeyi takip ediyor ve uluslararası iş birliği ile yürütülüyor. Dünyanın dört bir yanından 700 fizikçi, İngiltere, Rusya, Avrupa ve Tayvan’dan araştırmacılar projeye katılıyor. ABD bu projede yer almasa da kendi nötrino araştırmalarını Minnesota’da yürütüyor; Japonya da ayrı bir projeyi sürdürüyor.
Tesisin maliyeti ne?
JUNO’nun maliyeti 300 milyon dolar. Wang, “Çin’de inşaat maliyeti düşük, nükleer santraller yanımızda, bu yüzden deneyimiz ekonomik olarak mümkün oldu” dedi.
Japonya’daki benzer proje yaklaşık 1 milyar dolar, ABD’deki proje ise 3,5 milyar dolara mal oluyor.
JUNO, nötrino osilasyonları ölçümlerinden sonra başka deneyler için de kullanılacak. Bunlardan ilki, nötrinosuz çift beta bozunması deneyi olacak; bu teori, nötrinoların kendi anti-nötrinoları olabileceğini öngörüyor. Ayrıca, tesisin 30 yıllık kullanım süresi boyunca bir süpernova patlaması gözlemlenirse, patlamadan yayılan nötrinolar da kaydedilebilecek. Wang, “Samanyolu’nda her 100 yılda bir süpernova görülmesi gerekirken son 300 yıldır böyle bir olay yaşanmadı. Bu gözlemevi böyle bir olay meydana gelirse nötrinolarını kaydedebilecek” dedi.
JUNO’nun açılması, Çin’in temel bilim alanındaki yatırımlarının bir göstergesi. Ülke ekonomisi büyüdükçe bilimsel araştırmalara ayrılan bütçe de arttı. Çinli araştırmacılar, matematik ve fen bilimleri alanında güçlü bir eğitim sistemine sahip olmanın avantajını da kullanıyor. Wang, “Tesisimiz maliyet açısından da avantajlı; bu sayede fon sağlayıcıları ikna edebildik” dedi.
Kaynak: Gazete Oksijen
