CENEVRE– Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) fizikçileri, merkezin tarihinde 80. kez yeni bir parçacık keşfettiklerini duyurdu. LHCb dedektörünün 2023’teki iyileştirme çalışmaları sonrasında ilk kez gözlemlenen bu baryon, atom çekirdeğinin bir arada tutulmasını sağlayan temel kuvvetleri anlamada teorik modellerin test edilmesine katkı sağlayacak.
CERN sözcüsü Vincenzo Vagnoni yaptığı açıklamada, “Bu sonuç, kuantum kromodinamiği teorisinin test edilmesine yardımcı olacak. Bu teori, proton ve nötron gibi baryonların çekirdekte bir arada kalmasını sağlayan güçlü etkileşimi tanımlar” dedi.
Baryon ve kuark yapısı
Baryonlar, üç kuarktan oluşan parçacıklardır ve evrendeki gözlemlenebilir tüm maddeyi – protonlar ve nötronlar dahil – oluşturur. Kuarklar, kütle, elektrik yükü ve kuantum özelliklerine göre altı çeşitte “tat”ta bulunur: up, down, charm, strange, top ve bottom. Bu farklı kuarkların kombinasyonlarıyla çok sayıda baryon oluşabilir, ancak çoğu parçacık çok kararsız olduğu için gözlemlenmesi zordur.
Yeni parçacığın özellikleri
LHCb iş birliği tarafından keşfedilen yeni baryon, protona benzer bir yapıya sahip; proton iki up ve bir down kuarkından oluşurken, bu yeni parçacıkta iki up kuark yerine daha ağır charm kuarkları bulunuyor. Bu yapı, parçacığın kütlesinin protonun dört katına çıkmasını sağlıyor.
2017’de LHCb, iki charm kuarkı ve bir up kuarkından oluşan benzer bir parçacığı duyurmuştu. Yeni parçacığın ömrü tahminlere göre öncekiye göre altı kat daha kısa; bu da gözlemlenmesini daha da zorlaştırıyor.
Nasıl üretildi?
CERN’in Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), parçacıkları inanılmaz hızlarla çarpıştırarak kuarkların birleşmesini ve yeni baryonların oluşmasını sağlıyor. Kararsız hadronlar hızlıca parçalanırken, açığa çıkan daha stabil parçacıklar detektörler aracılığıyla gözlemleniyor ve böylece araştırmacılar orijinal parçacığın özelliklerini çıkarabiliyor.
Yeni keşif, kuantum fiziği ve atom çekirdeğinin temel kuvvetleri üzerine yapılan araştırmalarda önemli bir veri sağlayacak.
