Nötrinolar, teorik varlıkları 1930’ların sonlarında gösterilen, sonra gerçektem var oldukları kanıtlanan atomu oluşturan temel parçacıklardan en ilginci. İlginçler, çünkü evrende en bol bulunan şeyin nötrino olduğu konusunda neredeyse genel bir uzlaşma var fizikçiler arasında ama bu minik şeyi yakalamak, onu ölçmek çok ama çok zor.
Evrende ve dünyamızda bizler sürekli nötrino yağmuru altında yaşıyoruz. Siz bu cümleyi okurken içinizden 100 bin nötrino geldi ve geçti bile. Onlar dünyanın bir ucundan giriyor, diğer ucundan çıkıyor. Sürekli bu böyle.
Bilim, bu nötrinoları yakalamak ve onların kütlesini kesin biçimde ölçmek için uzun yıllardır çalışıyor, son derece pahalı dedektörler kuruluyor. Daha çok yer altına, denizlerin altına, hatta Antarktika’da buzulların altına yerleştirilen bu dev dedektörlere şimdi bir yenisi eklendi. Çin, nötrino avcısı dedektörlerin en büyüğünü inşa etti ve bu dedektör çalışmaya başladı.
Çin’in ‘dünyanın en büyük temel parçacık dedektörü’ çalışmaya başladı. ‘Hayalet parçacık’ olarak adlandırılan atom altı ‘nötrinoları’ tespit edecek ve işlevlerini arayacak.
Çin Bilimler Akademisi’ne (CAS) bağlı Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü’nün (IHEP) açıklamasına göre ülkenin güneyindeki Guangdong eyaletinde inşa edilen ‘Ciangmın Yer Altı Nötrino Gözlemevi (JUNO)’ adlı dedektör veri işlemeye başladı.
CAS’ın 2015’te yapımına başladığı JUNO ‘dünyanın en büyük temel parçacık detektörü’ olarak adlandırılıyor.
35,4 metre çapında ve 12 katlı apartman yüksekliğindeki akrilik küre biçimli dedektör, granit kaplı bir tepenin 700 metre derinine inşa edildi.
60 bin ton saf su içeren 44 metre derinliğinde bir su havuzunun ortasına yerleştirilen küreye 20 bin ton notrinöaktif sıvı ekleniyor. Dedektör, nötrinoların etkileşimleriyle birlikte kürenin içinde ortaya çıkan salınımları kaydedecek.
‘Hayalet parçacık’ arayacak
JUNO, ‘hayalet parçacık’ olarak bilinen atom altı ‘nötrino’ parçacıklarını tespit etmek ve işlevlerini aydınlatmak amacıyla bugüne dek girişilen en büyük deneysel proje.
Proje, yakınındaki Yangciang ve Tayşan nükleer enerji santrallerinden yansıyan nötrino parçacıklarının hareketlerini tespit ederek birbirlerine dönüştükleri ‘nötrino salınımı’ adı verilen fenomenin anlaşılmasını sağlayacak.
Fizikte kütlesinin bulunmadığı varsayılan nötrinolar arasında kütle alışverişleri olabileceğini ortaya koyan fenomenin incelenmesinin deneysel fizikte yeni bir boyut açması ve nötrinolara dair çok sayıda gizemi aydınlatması öngörülüyor.
JUNO, bugüne dek faaliyete geçen ilk büyük çaplı yeni nesil nötrino gözlemevi. ABD ‘Derin Yeraltı Nötrino Deneyi’ni, Japonya’ysa ‘Hyper-Kamiokande Nötrino Gözlemevi’ni’ 2027-2028 arasında faaliyete geçirmeyi planlıyor.
Neden önemli?
Nötrinoların özellikle kütlesini ölçmek çok önemli. Çünkü nötrinolar evrendeki kayıp madde sorununu çözecek anahtar niteliğindeki parçacıklar olabilir.
Evren bilimciler, kütle çekimine ve evrenin genişleme hızına bakarak evrende olması gereken toplam kütle miktarını hesaplıyor. Bu hesaba bilinen madde, yani galaksiler, yıldızlar, bizler hepimiz katıldığımızda bu evrende olması gereken kütlenin sadece yüzde 5’i bulunuyor.
Bu kayıp veya gözlenemeyen yüzde 95’in önemli bölümünün “karanlık enerji” adı verilen ama tam ne olduğu söylenemeyen şey, geri kalanının ise “karanlık madde” adı verilen ama yine ne olduğu tam söylenemeyen şey olduğu varsayılıyor.
Nötrinolar, karanlık maddenin bir bölümünü oluşturuyor olabilir.
