Çin'in derinliklerinde, Kaiping dağlarının altına on yılda inşa edilen JUNO Gözlemevi, "hayalet parçacıklar" olarak bilinen nötrinoların salınım parametrelerini olağanüstü bir hassasiyetle ölçtü. Bu tarihi başarı, parçacık fiziğinin en büyük gizemlerinden biri olan nötrino kütle hiyerarşisinin belirlenmesi yolunda önemli bir ilerleme kaydettiğini ortaya koydu.

Çin'in güneyindeki Kaiping dağlarının 700 metre altındaki Jiangmen Yeraltı Nötrino Gözlemevi (JUNO), parçacık fiziği dünyasında heyecan uyandıran ilk sonuçlarını bilim camiasına duyurdu.

On yıla yayılan zorlu bir mühendislik çalışmasının ardından tamamlanan ve 20 bin tonluk likit sintilatör detektörüne sahip olan JUNO, faaliyete geçmesinin üzerinden henüz iki ay bile geçmemişken, nötrino salınım parametrelerini şimdiye kadarki tüm deneylere kıyasla çok daha yüksek bir doğrulukla kaydetti.

Bu "hayalet parçacıklar" yani nötrinolar, kütleleri son derece düşük ve neredeyse hiç elektrik yükü taşımayan, bu nedenle tespit edilmeleri oldukça güç olan temel parçacıklar olarak bilindi. Her saniye vücudumuzdan trilyonlarca nötrino görünmez bir şekilde geçip gitmekte.

BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR VE KÜTLE GİZEMİ

JUNO’nun birincil hedefi, evrenin madde-antimadde dengesizliğini anlamada kilit rol oynayan nötrino kütle hiyerarşisini belirlemek oldu.

Nötrinolar uzayda yolculuk ederken sürekli olarak bir türden diğerine (elektron, müon ve tau nötrinoları) dönüşmekteydi; bu duruma nötrino salınımı adı verildi. Bu salınım olayı, nötrinoların üç farklı kütle durumunun kuantum süperpozisyonu olmasından kaynaklandı. Ancak bu üç kütle durumunun hangi sırayla dizildiği, yani hangisinin en hafif hangisinin en ağır olduğu, fiziğin çözülemeyen temel sorusu olarak kaldı.

Almanya’daki Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz’den Parçacık Fizikçisi Profesör Dr. Michael Wurm, JUNO’nun bu hassasiyetini değerlendirdi.

Wurm, daha önce Güneş nötrinolarını inceleyen Borexino deneyi gibi uluslararası projelere de katkı sağladığını belirterek, "JUNO’nun, üç farklı nötrino tipini net bir şekilde sıralayabilme hassasiyetine eriştiği görüldü. Bu, nötrino fiziğinde madde/antimadde simetrisi ihlali arayışındaki deneysel çabalar için kritik bir ilerlemeyi işaret etti" ifadelerini kullandı.

YENİ BİR KEŞİF ÇAĞI BAŞLADI

Uluslararası bir bilim seferi niteliği taşıyan JUNO işbirliğine İtalya, Fransa, Rusya, Almanya ve ABD dahil 17 ülkeden 700'ün üzerinde araştırmacı katkı sağladı.

TÜM (Münih Teknik Üniversitesi) katkılarının başındaki isim olan Dr. Hans Steiger, JUNO’nun ilk verileri ışığında büyük bir heyecan duyduklarını vurguladı.

Steiger, "Neutrino fiziğinde yeni bir çağa girildi ve keşif penceresi sonuna kadar açıldı. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, nötrino fiziğindeki temel sorular nihayet yanıtlanabilecek ve standart modelin ötesindeki yeni fizik arayışına dair ipuçları elde edilebilecekti" şeklinde görüş bildirdi.

JUNO'nun elde ettiği ultra hassas veriler, nötrino salınımının bilinen parametrelerini doğrularken, detektörün beklendiği gibi kusursuz bir doğrulukla çalıştığını gösterdi ve bilim dünyasına evrenin en temel yapı taşlarına dair daha net bir bakış sundu.