Büyük Patlama’dan (Big Bang) yaklaşık 13,8 milyar yıl sonra evrenin neden tamamen ışıma ve boşluktan ibaret olmadığını araştıran fizikçiler, maddenin antimaddeye karşı zaferine dair kritik bir ipucuna ulaştı. ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda yürütülen yeni bir araştırma, ilk saniyelerde birbirini tamamen yok etmesi (anihilasyon) gereken simetriden geriye maddenin nasıl kaldığını ve yıldızlar, gezegenler ile yaşamın temelini oluşturan yapıtaşlarının nasıl korunduğunu aydınlatıyor.
Bilim insanları, atom çekirdeklerini oluşturan proton ve nötronların kökenini anlamak için parçacık ile antiparçacık arasındaki farkı temsil eden “baryon sayısı” dengesini mercek altına aldı.
Kuark ve gluon etkileşimlerinde saklanan asimetri
Brookhaven’daki Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısı (RHIC) verilerini kullanan araştırmacılar, proton ve nötronları oluşturan temel bileşenler olan kuarklar ve gluonlar arasındaki mikroskobik etkileşimleri inceledi:
-
Kolektif Dinamik: Elde edilen bulgular, maddedeki asimetrinin tekil kuark veya gluonlardan ziyade, bu parçacıkların yüksek enerjili çarpışmalarda birbiriyle kurduğu karmaşık etkileşim biçiminde saklı olabileceğini gösterdi.
-
Baryon Sayısının Takibi: İki protonun çarpışması sırasında anlık olarak trilyonlarca yeni parçacık oluşup yok olurken, baryon sayısının bu karmaşık zincir içinde nasıl taşındığı ve korunduğu haritalandırıldı.
-
Fizik Dünyasında Yankı: Stony Brook Üniversitesi’nden fizikçi Dmitri Kharzeev, sonucun RHIC programının en önemli keşiflerinden biri olduğunu belirterek, baryonik maddenin yapısına dair kabul gören yaklaşımları yeniden şekillendirdiğini vurguladı.
Varoluşun temel sorusuna adım adım
Parçacık fiziğinin standart modellerine göre, enerjiden madde üretildiğinde eşit miktarda antimaddenin de ortaya çıkması gerekiyor. Ancak evrenin ilk mikrosaniyesinde oluşan milyarda birlik mikro madde fazlalığı, bugünkü görünür evrenin ham maddesini oluşturdu.
Brookhaven araştırmacılarından Prithwish Tribedy, baryon sayısının dağılım mekanizmasını tam olarak çözmenin, evrenin ilk anlarında fizik yasalarının madde lehine nasıl esnediğini anlamanın anahtarı olacağını ifade ediyor. Araştırma, modern bilimin “Neden hiçbir şey yerine bir şeyler var?” sorusuna verdiği en somut deneysel yanıtlardan biri olarak kabul ediliyor.
