STAR deneyinde nükleer maddede 5 sigma düzeyinde sapma

ABD Enerji Bakanlığı’na (DOE) bağlı Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’ndaki (BNL) Relativistik Ağır İyon Çarpıştırıcısı’nda (RHIC) altın çekirdekleri ışık hızına yakın hızlarda çarpıştırıldı. STAR dedektöründen elde edilen verilerde, parçacıkların momentum dalgalanmalarının teorik eğilimden ayrıldığı görüldü. Ekip, sonucu nükleer maddenin aşırı koşullardaki davranışını anlamak için inceliyor.

ALTIN ÇARPIŞMALARI

Houston Üniversitesi’nden STAR İşbirliği üyesi Rutik Manikandhan ile Fudan Üniversitesi’nden Dr. Chunjian Zhang öncülüğündeki analizler, 3 ila 7,7 milyar elektronvolt (GeV) arasındaki düşük enerjili altın-altın çarpışmalarına odaklandı. Deneyler, nötron yıldızlarının merkezindekine benzer yoğun madde koşullarını laboratuvarda incelemeyi amaçlıyor. Çarpışmalar aynı zamanda Büyük Patlama’yla ilişkilendirilen aşırı madde koşullarının küçük ölçekte araştırılmasına imkan veriyor.

MOMENTUMDA DÜŞÜŞ

Çarpışma enerjisi 3 GeV’den itibaren yükselirken parçacıkların momentum dalgalanmaları belirgin biçimde azaldı. Düşüş, 5,2 ila 7,7 GeV aralığında en düşük düzeyine ulaştı; daha yüksek enerjilerde ise dalgalanmalar yeniden arttı. Yaklaşık 5 sigma istatistiksel anlamlılığa sahip bu eğilim, çarpışmada oluşan ateş topunun sıcaklık dalgalanmalarındaki bastırılmayla ilişkilendiriliyor.

KRİTİK NOKTA ARAYIŞI

Maddenin sıcaklığı değişmeden enerji soğurabilmesi, ani bir faz değişimi sınırına ilişkin teorik “kritik nokta” hipotezini destekleyebilecek davranışlardan biri. Bulgular, kuark-gluon plazması ile nötron yıldızlarının iç kesimlerini oluşturan süper yoğun madde arasındaki geçişin araştırılmasına veri sağlıyor. Ancak bilim insanları, tek bir ölçüm parametresinin kritik noktanın kesin kanıtı sayılamayacağını vurgulayarak başka açıklamaları da değerlendiriyor. Kritik nokta davranışını içermeyen Çok Fazlı Taşıma (AMPT) simülasyonları ise gözlenen sapmayı açıklamakta yetersiz kalıyor.

RHIC VERİ ARŞİVİ

2000 yılında çalışmaya başlayan RHIC, son operasyonunu 6 Şubat 2026’da tamamladı. Tesisin 200 GeV’ye kadar uzanan veri arşivi, kütleçekim, temel parçacıklar, uzay fiziği ve kuantum renk dinamiğine yönelik yeni simülasyonlar ile yüksek teknoloji Ar-Ge çalışmalarında kullanılabilecek.