Yarım yüzyıldır fizikçiler saf kuvvetten yapılmış bir parçacık aradılar. Şimdi Çin'deki bir ekip, zor bulunan 'glueball'ın gerçek olduğuna dair en güçlü kanıtı bulduğunu söylüyor.
Kuvvetten inşa edilmiş bir parçacık
Sıradan madde, gluon adı verilen parçacıklar tarafından bir arada tutulan kuarklardan oluşur. Gluonlar, protonları ve nötronları atom çekirdeğinin içinde bağlayan etkileşim olan güçlü kuvveti taşır. Teori, gluonların kendi başlarına da kümelenerek glueball adı verilen egzotik parçacıkları oluşturabileceğini söylüyor.
Fizikçiler glueball'ları 1970'lerin başında güçlü kuvveti tanımlayan teori olan kuantum renk dinamiğinin bir parçası olarak tahmin ettiler. Ancak birini tespit etmek onlarca yıl aldı. Glueball'lar kararsızdır ve neredeyse anında bozunarak parçacık dedektörlerinde yalnızca izler bırakır.
On beş yıllık arayış
Yeni kanıt, Pekin Elektron Pozitron Çarpıştırıcısı'ndaki uluslararası bir deney olan Pekin Spektrometresi III (BESIII) işbirliğinden geliyor. 15 ülkeden araştırmacılar, yeraltı çarpıştırıcısından milyarlarca ölçümü elemek için 15 yıl harcadı.
Ekip, ilk olarak 2011'de tespit edilen X(2370) olarak bilinen bir parçacığa odaklandı. Analizleri, parçacığın çoğunlukla gluonlardan oluştuğunu gösteriyor. Önemli bir ipucu: parçacığın hiçbir kuark aroması yok, bu da gerçek bir glueball'ın tam olarak böyle görünmesi gerektiği anlamına geliyor.
Standart Model için bir zafer
Ekip sonuçlarını geçen hafta Brezilya'nın Natal kentinde düzenlenen Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Konferansı'nda sundu. Dünyanın dört bir yanındaki fizikçiler bulguyu memnuniyetle karşıladı. ABD'li ve İsrailli araştırmacılar bunu modern fiziğin merkezi bir tahminini doğrulayan bir 'zafer' olarak nitelendirdi.
Sonuç konuyu kapatmıyor. Fizikçiler X(2370)'in bir glueball olduğunu tamamen doğrulamak için daha fazla ölçüme ihtiyaç olduğunu ve bazılarının farklı kütlelere sahip başka glueball adayları bulmayı umduğunu söylüyor. Ancak kanıt şimdiye kadar toplananların en güçlüsü ve yarım asırlık bir bilmeceyi çözüme yaklaştırıyor.
Doğrulanırsa, glueball fizikçilerin onlarca yıldır üzerinde çalıştığı madde resmini tamamlayacak: kuvvetle bağlanmış kuarklar ve gluonlar, atomlardan yıldızlara kadar her şeyi inşa ediyor.