CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC) görev yapan fizikçiler, yüksek enerjili parçacık çarpışmaları sırasında kurşunun altına dönüşümünü doğrudan ölçtü. Bu çığır açıcı buluş, ALICE deneyinde elde edilen verilerle bilim dünyasına duyuruldu.
ALTIN ÜRETİMİ TESPİT EDİLDİ
ALICE işbirliğinden yapılan açıklamada, LHC’deki analizlerin, deneysel olarak altın üretiminin imzasını sistematik şekilde tespit edip analiz eden ilk çalışma olduğu ifade edildi. Açıklamada, ALICE ZDC dedektörlerinin bu başarıda önemli rol oynadığı vurgulandı. Bu gelişme, tarih boyunca simyacılar tarafından aranan kurşunu altına çevirme hayalinin, atom altı ölçekte de olsa, günümüzde gerçekleştiğini gösteriyor.
ÇARPIŞMALARLA AŞIRI ORTAM
Fizikçiler, LHC’de ışık hızına yakın hareket eden kurşun çekirdeklerinin çarpışması sonucu oluşan aşırı ortamda meydana gelen süreci gözlemledi. Basın bülteninde, kurşun çekirdekleri arasındaki yüksek enerjili çarpışmaların, Büyük Patlama’dan kısa süre sonra evreni dolduran sıcak ve yoğun kuark-gluon plazmasını oluşturabileceği belirtildi.
FOTONLARLA NÜKLEER DEĞİŞİM
Bu çarpışmalar sırasında oluşan yoğun elektromanyetik alanlar, sanal fotonların yayılmasına yol açıyor. Bu fotonlar kurşun çekirdekleriyle etkileşime girerek proton kaybına neden olabiliyor. Kurşun çekirdeği (82 proton), üç proton kaybettiğinde altına (79 proton) dönüşüyor. Bu süreç, nükleer dönüşümün nadir bir elektromanyetik türü olarak tanımlanıyor.
ZDC’LERLE HASSAS ANALİZ
ALICE deneyinin sözcülerinden Dr. Marco Van Leeuwen, dedektörlerin hem yoğun çarpışmalarda hem de sadece birkaç parçacık içeren olaylarda yüksek hassasiyetle veri toplayabildiğini ifade etti. Ekip, ALICE Sıfır Derece Kalorimetresi (ZDC) ile bu çarpışmaların yan ürünlerini analiz ederek altın çekirdeklerinin izlerini net şekilde tespit etti.
SANİYE KADAR ÖMRÜ VAR
LHC’nin ALICE etkileşim noktasındaki çarpışmalarda, saniyede yaklaşık 89 bin altın çekirdeği üretildiği belirtildi. Ancak bu altın çekirdeklerinin ömrü oldukça kısa. Yüksek enerjili altın çekirdekleri, LHC’nin altyapısına çarpıp parçalanmadan önce sadece saniyenin çok küçük bir kesri kadar var olabiliyor.
86 MİLYAR ÇEKİRDEK ÜRETİLDİ
Basın bültenine göre, LHC’nin 2015-2018 yıllarını kapsayan 2. Çalışması sırasında, dört büyük deneyde toplamda yaklaşık 86 milyar altın çekirdeği üretildi. Bu miktar, yalnızca 29 pikograma, yani 2,9 x 10⁻¹¹ gramlık bir kütleye karşılık geliyor.
GELECEK İÇİN DEĞERLİ BİLGİ
Bu olağanüstü buluş, sadece simya fikrinin sembolik bir gerçekleşmesi değil; aynı zamanda parçacık hızlandırıcılarının işleyişi hakkında da önemli bilgiler sunuyor. ALICE işbirliğinden John Jowett, bu sonuçların elektromanyetik ayrışma modellerini test ettiğini ve iyileştirdiğini belirtti. Bu modeller, yalnızca temel fizik araştırmaları için değil, aynı zamanda LHC ve gelecekteki çarpıştırıcıların performansını etkileyen ışın kayıplarını anlamak ve tahmin etmek için de kritik önem taşıyor.
