Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nün Kuantum Optik Bölümü’nden Masaki Hori ve CERN’deki ASACUSA işbirliğinin üyeleri şimdiye kadar ki en hassas antiproton/elektron kütle oranı ölçümünü gerçekleştirdiler. Bu ölçüm bir antiproton, bir elektron ve bir helyum çekirdeğini içeren bir egzotik atom olan antiprotonik helyumun çalışılmasıyla tamamlandı.
Antiprotonik helyum bir helyum çekirdeği etrafında yörüngede olan bir antiproton ve bir elektrondan oluşan üç cisimli bir atomdur. Dolayısıyla kısmen maddeden ve kısmen antimaddeden oluşmaktadır. Elektronlar ve antiprotonlar -1 yüke sahip olurken helyum çekirdeği +2 yüklü olduğu için bu atom elektriksel olarak nötrdür. Antiprotonik helyum “atomkül” olarak da adlandırılır atom benzeri bir yapıya ve aynı zamanda iki çekirdekle bir molekül benzeri yapıya sahip olduğu için. Antiprotonik helyum atomları CERN’deki ASACUSA deneyinde incelenirler. Bu deneylerde, atomlar helyum gazındaki bir demet antiprotonun durdurulmasıyla ilk olarak üretilirler. Sonra da güçlü laser demetleri ile saçılırlar. Güçlü laser demetleri antiprotonların rezonans üretmesine ve bir atomik yörüngeden diğerine sıçramasına neden olur.
Araştırmacılar deneylerinde yaklaşık iki milyar antiprotonik helyum atomunu 1.6 K sıcaklığına kadar soğuttular. Sonra laser spektroskopi kullanılarak 13 farklı atomik geçişin enerjileri ölçüldü. Deneyler antiproton/elektron kütle oranının milyarda birden daha iyi hassaslıkta proton/elektron kütle oranıyla aynı olduğunu gösterdi. Eğer doğa yük, parite ve zaman tersinirliği (CPT) simetrisine uyuyorsa, o zaman bu iki kütle oranı aynı olmalıdır. Herhangi bir tutarsızlık olsaydı, parçacık fiziğinin Standart Modeli’nin ötesindeki fiziğe dair bir belirti sağlayacağından fizikçilerin büyük ilgisini çekiyor olacaktı.
Bu araştırmaya ait makale Science dergisinde yayınlandı.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Referanslar:
Physics World
Science
https://en.wikipedia.org/wiki/Antiprotonic_helium
