Fizikçiler İlk Kez Çarpıştırıcı Nötrinoları Tespit Etti

Parçacık fizikçileri, CERN'de kurulu bir parçacık dedektörü olan İleri Arama Deneyini (FASER) kullanarak, CERN'in Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) tarafından üretilen çok yüksek enerjili nötrinoları tespit edebildiler.

Nötrinolar, Evrenin erken evresinde önemli bir rol oynayan temel parçacıklardır.

Bu, parçacıkların nasıl kütle kazandığı ve neden antimaddeden daha fazla madde olduğu da dâhil olmak üzere, doğanın temel yasaları hakkında daha fazla bilgi edinmenin anahtarıdır.

Evrendeki en bol parçacıklardan biri olmalarına rağmen, maddeden neredeyse hiç etkileşim olmadan geçtikleri için tespit edilmeleri çok zordur. Bu nedenle genellikle hayalet parçacıklar olarak adlandırılırlar.

Nötrinolar onlarca yıldır biliniyor ve parçacık fiziğinin standart modelini oluşturmak için çok önemliydi.

Ancak şimdiye kadar fizikçiler tarafından incelenen nötrinoların çoğu düşük enerjili nötrinolardı. Daha önce, bir parçacık çarpıştırıcısında üretilen hiçbir nötrino, bir deneyle tespit edilmemişti.

Dr. CERN'de parçacık fizikçisi ve FASER İşbirliği'nin eş sözcüsü Jamie Boyd "Yaklaşık 70 yıl önce California Üniversitesi, Irvine fizikçisi ve Nobel ödüllü Frederick Reines tarafından birlikte keşfedilen nötrinolar, evrende en bol bulunan parçacıklardır ve parçacık fiziğinin Standart Modelini oluşturmak için çok önemliydiler" dedi.

Fakat bir çarpıştırıcıda üretilen hiçbir nötrino, bir deneyle şimdiye kadar tespit edilmemişti.

FASER İşbirliği'nin eş sözcüsü ve parçacık fizikçisi Dr. Jonathan Feng, "Yepyeni bir kaynaktan - parçacık çarpıştırıcılarından - nötrinoları keşfettik - son derece yüksek enerjide iki parçacık demetinin birbirine çarptığı yerde," dedi.

FASER tarafından tespit edilen nötrinolar, bir laboratuvarda şimdiye kadar üretilen en yüksek enerjidir ve derin uzay parçacıkları atmosferimizde dramatik parçacık yağmurlarını tetiklediğinde bulunan nötrinolara benzer.

Boyd, "Bize derin uzay hakkında başka türlü öğrenemeyeceğimiz şekillerde bilgi verebilirler," dedi.

"LHC'deki bu çok yüksek enerjili nötrinolar, parçacık astrofiziğindeki gerçekten heyecan verici gözlemleri anlamak için önemlidir."

University'den deneysel bir fizikçi olan Dr. Dave Casper, "Nötrinolar, LHC'deki çok daha büyük deneylerin doğrudan tespit edemediği bilinen tek parçacıklardır, bu nedenle FASER'in başarılı gözlemi, çarpıştırıcının tüm fizik potansiyelinden nihayet yararlanıldığı anlamına gelir" dedi.

FASER fizikçileri sonuçlarını 19 Mart 2023'te 57. Rencontres de Moriond'da sundular.