“Hayalet parçacık” arayışında büyük atılım

Bu isim, evrendeki en gizemli parçacıklardan biri olan ve başka şeylerle çok nadir etkileşime girdikleri için haklarında pek bir şey bilinmeyen nötrinolara veriliyor.

Güneş’tekiler gibi nükleer reaksiyonlarla ortaya çıkıyorlar. Sürekli etrafımızda olan bu parçacıkların trilyonlarcası her saniye vücudumuzdan geçiyor.

Ancak hiçbir iz bırakmadıkları için bunları gerçekten saptamak zor oldu. Bunları tespit etmek, Güneş’in ardındaki süreçler ve evrenin nasıl evrimleştiği hakkındaki soruları yanıtlamaya katkı sağlayabilir ancak bunu yapmak zorlu bir işti.

Ancak bilim insanları, karbon atomlarını nitrojene dönüştürdüklerini gözlemlediklerini söylüyor. Bunu yapmak için yer altında devasa bir dedektör inşa etmeleri gerekti.

Kanada’da faaliyetteki bir maden ocağında yer alan SNOLAB tesisindeki bu ekipman sayesinde araştırmacılar, nötrinoların çok zayıf sinyallerini bastırabilecek kozmik ışınlardan ve arka plan radyasyonundan dedektörlerini koruyabiliyor.

Oxford Üniversitesi’nden doktora öğrencisi Gulliver Milton, “Bu etkileşimi yakalamak olağanüstü bir başarı” diyor.

Karbon izotopunun nadirliğine rağmen, Güneş’in çekirdeğinde doğan ve çok büyük mesafeler katederek dedektörümüze ulaşan nötrinolarla etkileşimini gözlemleyebildik.

Araştırmacılar yeni çalışmada, karbon-13 çekirdeklerinin yüksek enerjili nötrinolar tarafından vurulmasını, ardından radyoaktif nitrojen-13’e dönüşmesini ve sonra bozunmasını izledi. Bu süreç, ilk çarpışmadan kaynaklanan parlamayla ve ardından radyoaktif bozunmayla ortaya çıkan ikinci parlamayla gözlemlenebildi.

Araştırmacılar, 2022 ve 2023’te yürüttükleri ve dün çıkan yeni makalede duyurdukları araştırmaları sırasında, bu olayın birden fazla kez gerçekleştiğini gözlemledi.

“First Evidence of Solar Neutrino Interactions on 13C” (13C’de Güneş Nötrino Etkileşimlerinin İlk Kanıtı) başlıklı bu çalışma, hakemli dergi Physical Review Letters’ta yayımlandı.