Kaybolan nötrinoların gizi çözüldü

Yaklaşık 100 fizikçiden oluşan uluslararası bir araştırma ekibi ilk kez, Güneş’ten gelen yüksüz nötrino parçacıklarının Dünya’ya girişlerinde başka bir nötrino türüne dönüştüklerini kanıtladı. Yeni sonuç, maddenin temel kuvvetlerini ve parçacıklarını açıklayan standart fizik modelinin yetersiz olabileceğini gösterdi.

Harvard Üniversitesi fizik profesörü James Stone ve ekibi Japonya’da gerçekleştirilen Süper Kamiokande İşbirliği projesinde çalışıyorlar.

Projede 30 enstitünün bilim adamı araştırıyor. Yeni analiz, yüksek enerjili kozmik ışınların dünyanın üst atmosfer tabakalarında çarpışmasıyla oluşan nötrinolarla ilgiliydi.

Nötrinolar elektron tipi ve muon tipi olmak üzere iki türde ortaya çıkıyor. Süper K araştırma ekibi 1998 yılında ilk kez nötrinoların salınıma uğradıklarını açıklamıştı.

Bulgu, dünyadan geçerek yeraltındaki detektöre ulaşan muon nötrinolarının, ‘kısa yoldan’ atmosferden toprağa ulaşanlardan daha az olduğuna dayanan gözlemle ortaya çıkmıştı.

Veriler aynı zamanda bu yol sırasında muon nötrinolarının kozmik çarpışma sırasında oluşmayan üçüncü bir türe yani tau nötrinolarına dönüştüklerini de göstermişti.

Modelde eksiklik

Bu tür değişimin olasılığı belli başlı bir osilasyon motifine bağlı. Bu tür değişimi, teorik olarak sadece nötrinoların bir kütleye sahip olmaları halinde mümkün, ama geçerli olan standart modele göre böyle bir şey söz konusu değil.

Gerçi 1998 yılındaki bulgu da standart modeldeki boşlukla ilgili ilk kanıtları sunmuştu ama fizikçiler bu fenomeni kesin bir şekilde açıklayamamışlardı. Nötrinoların farklı türlere dönüşmesi, bunların dünya yolunda kaybolmaları şeklinde yorumlanmıştı.

Yeni sonuçlar bu tahminin doğru olmadığını ve gözlemlenen osilasyon motifiyle de uyumlu olmadığını göstermekte.

Ayrıca ölçümlerle de ilk kez nötrinolar arasında kütle farkı olduğu anlaşıldı. Söz konusu ölçümler nötrinolar üzerinde yapılanların en doğrusu.