Bilim kurgu filmi gibi: 700 metre derindeki dev küre ne arıyor?

Çin'de bulunan Jiangmen Yer Altı Nötrino Gözlemevi (JUNO), veri toplamaya geçen ağustos ayında başladı. AP'ye göre projenin amacı, her saniye trilyonlarcası vücudumuzun içinden neredeyse hiçbir etkileşime girmeden geçen son derece küçük kozmik parçacıklar olan nötrinoları daha iyi anlamak. Ancak nötrinoların kütlesi son derece düşük olduğu için onları tespit etmek oldukça zor.

Bilim dergisi Nature'da çarşamba günü yayımlanan çalışmada JUNO araştırma ekibi, iki aylık veri toplama sürecinden elde edilen ilk sonuçları açıkladı. Bulgular arasında, nötrinoların uzayda hareket ederken üç farklı tür arasında nasıl dönüşüm geçirdiğine ilişkin şimdiye kadarki en hassas ölçümlerden bazıları da yer alıyor.

Fotoğraflar: AP

Araştırmada yer almayan Duke Üniversitesi fizikçilerinden Kate Scholberg, "Bu sonuçlar gelecekte ortaya çıkacak daha heyecan verici keşifleri sabırsızlıkla beklememe neden oluyor" dedi.

Yaklaşık 700 metre derinlikte bulunan küresel şekilli JUNO dedektörü, yakındaki iki nükleer santralde meydana gelen reaksiyonlardan kaynaklanan antinötrinoları inceliyor. Antinötrinolar, nötrinoların karşıt özelliklere sahip versiyonları olarak kabul ediliyor ve bilim insanları bu parçacıkları inceleyerek nötrinoların davranışlarını daha iyi anlamaya çalışıyor.

Antinötrinolar dedektör içindeki parçacıklarla karşılaştığında kısa süreli ışık parlamaları oluşturuyor. Araştırmacılar bu sinyalleri analiz ederek parçacıkların özelliklerini ortaya çıkarmayı hedefliyor.

Bilim insanlarının çözmeye çalıştığı en önemli sorulardan biri, üç nötrino türünün kütlelerinin birbirine göre nasıl sıralandığı. Mevcut teorilere göre iki nötrino türü birbirine yakın kütleye sahipken üçüncü tür farklı bir yapıya sahip. Ancak araştırmacılar henüz iki ağır ve bir hafif nötrino mu bulunduğunu, yoksa tam tersinin mi geçerli olduğunu kesin olarak bilmiyor.

İlk sonuçlar bu soruya henüz net bir yanıt vermese de, dedektörün potansiyelini ortaya koyuyor. Çalışmanın ortak yazarlarından ve JUNO iş birliği üyesi Liangjian Wen'e göre sistem, nötrino türleri ve kütleleri arasındaki çok ince farklılıkları ortaya çıkarabilecek hassasiyete sahip.

Önümüzdeki on yıl içinde veri toplamaya başlaması planlanan Japonya'daki Hyper-Kamiokande ve ABD merkezli Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) adlı iki benzer dedektör de farklı yöntemlerle elde edecekleri sonuçları JUNO'nun verileriyle karşılaştıracak. Böylece nötrinoların gizemlerini çözmeye yönelik küresel araştırmalar daha da hız kazanacak.