Çin ve ABD, evrenin ‘hayalet parçacıkları’ olan nötrinoların gizemini çözmek için birbirleriyle yarışıyor. Güney Çin’de granit bir mağaranın içinde modern fiziğin en derin gizemlerinden bazılarını çözebilecek olan 600 tonluk bir kürenin yapımı devam ediyor. Bu küre, bilinen en küçük atom altı parçacıkları olan nötrinoları ölçmek için tasarlanmış ve yapımının 2025 yılına kadar tamamlanması planlanıyor.
Nötrino nedir?
Nötrinolar ‘hayalet parçacıkları’ olarak da adlandırılan atom altı parçacıklarıdır. Görünmez ve neredeyse kütlesiz olan nötrinolar, ışık hızına yakın bir hızda hareket eder. En büyük nötrinonun bile bir elektronun kütlesinin milyonda biri ağırlığında olduğu tahmin edilmektedir. Nötrinolar, maddelerin içinden etkileşime girmeden geçebilirler.
Nötrinoları anlamak, Big Bang teorisinin merkezindeki kafa karışıklığını gidermeye yardımcı olabilir. Gelecek yıllarda faaliyete geçmesi planlanan nötrino gözlemevlerinin hedefi, nötrinoların kütleleri arasındaki farkları ölçmektir. Parçacıklar çok küçük olduğundan, bunu sağlamak çok zordur. Burada devreye giren dünya yüzeyinin iki bin 300 fit altına inşa edilen 600 tonluk küre olan JUNO, nötrinoların antimadde yüklü eşi olan antinötrinoları yakalamak için tasarlandı.
Eski ekipmanlardan 10 kat daha iyi ölçüm yapabilir
Proje lideri ve Çin Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü müdürü Wang Yifang, kürenin yapım aşamasının tamamlanması ardından ‘sintilatör’ adı verilen özel bir sıvı ile doldurularak saf su dolu bir silindire daldırılacağını söyledi. Antinötrinoların sıvıya geçmesiyle, küreyi kaplayan sensörler tarafından yakalanabilen yaklaşık 5 nanosaniye süren bir flaşı tetikleyecek ve bu da kimyasal süreçleri yakalamaya yardımcı olacak.
Böylece günde 60 olay yakalamayı planladıklarını söyleyen Wang, JUNO’nun antinötrinoların kütlelerindeki farkları önceki ekipmanlardan yaklaşık 10 kat daha iyi ölçebildiğini vurguladı. Çin Devlet Başkanı Xi Jinping, bu yıl yaptığı bir konuşmada, ülkeyi 2035 yılına kadar bir bilim ve teknoloji devi haline getirmeyi planladığını belirtmişti.
Üç nötrino gözlemevi birbiriyle yarışıyor
JUNO’nun gelecek 10 yıl içinde açılacak olan üç yeni nesil nötrino gözlemevinin ilki olması bekleniyor. Japonya’daki Hyper-Kamiokande gözlemevinin 2027’de açılması planlanıyor. ABD destekli Deep Underground Neutrino Experiment veya DUNE aslı programın ise 2031’den itibaren Illinois’den Güney Dakota’ya bir nötrino ışını göndermek için bir parçacık hızlandırıcı çağrısında bulunuyor. Açılacak olan bu üç gözlemevinin hepsi parçacıkları tespit etmek için farklı teknolojiler kullanmayı planlıyor bu yüzden hem birbirleriyle işbirliği içerisinde hem de birbirlerinin rakibi olarak projelerini sürdürecekler.