Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nde (CERN) faaliyet gösteren Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki (LHC) fizikçiler, evrenin en temel sırlarından birine dair önemli bir keşfe imza attı. Bilim insanları, evrende gözlemlenen maddenin neden antimaddeye baskın geldiğini açıklamaya yardımcı olabilecek, baryon adı verilen parçacıklarda ilk kez temel bir asimetriye rastladı.
MADDEYE AĞIRLIK VEREN ETKEN
Fizik kuramlarına göre Büyük Patlama sırasında eşit miktarda madde ve antimadde oluşmuş olmalıydı. Ancak bugün evrende yalnızca madde var. Bu çelişkinin açıklanabilmesi için, maddenin bir kısmının yok olmaktan kurtulmasını sağlayan bir mekanizmanın varlığına ihtiyaç duyuluyordu. Bu noktada devreye yük-parite simetrisi ihlali, yani CP ihlali giriyor.
CERN bilim insanlarının çalışması, CP ihlalinin daha önce sadece mezonlarda gözlemlenmişken, ilk kez baryonlarda da tespit edildiğini gösteriyor. Bu durum, evrenin erken dönemlerinde madde lehine gelişen asimetriye dair yeni bir pencere açıyor.
ZORLU VERİ ANALİZİ
Araştırma, 2011-2018 yılları arasında toplanan yaklaşık 80.000 parçacık bozunma olayının analizine dayanıyor. Bilim insanları, lambda-güzellik baryonu (Λb) ile onun antimadde eşleniğini karşılaştırdı. Sonuçlar, bu iki parçacığın aynı şekilde bozunmadığını ve yüzde 2,5 oranında bir göreceli fark bulunduğunu gösterdi.
5,2 SIGMA GÜVEN SEVİYESİ
Elde edilen 5,2 sigma düzeyindeki istatistiksel anlamlılık, parçacık fiziğinde bir keşif için gerekli eşiğin üzerinde. Bu, gözlemin rastgele bir dalgalanma olma ihtimalinin 10 milyonda birden az olduğu anlamına geliyor.
STANDART MODEL SINIRDA
LHCb sözcüsü Vincenzo Vagnoni, baryonlarda CP ihlalinin daha geç gözlemlenmesinin nedeninin, etkinin büyüklüğü ve yüksek hacimli veri ihtiyacı olduğunu belirtti. Ancak bulunan asimetri oranı, Standart Model'in öngördüğü seviyede kaldı.
Fizikçiler, madde-antimadde dengesizliğini açıklayabilmek için daha güçlü bir CP ihlali gerektiğini savunuyor. Bu da, mevcut modelin ötesine geçen yeni fizik teorilerine duyulan ihtiyacı gündeme getiriyor.
YENİ ARAŞTIRMALAR KAPIDA
Vagnoni, baryonlarda gözlemlenen bu ilk CP ihlalinin, hem kuramsal hem deneysel yeni araştırmaların önünü açtığını belirtti. Bu gelişme, evrenin nasıl oluştuğu ve neden maddenin varlığını sürdürdüğü gibi temel sorulara yanıt arayan çalışmalar için umut verici bir adım olarak değerlendiriliyor.
