Çin ve ABD, evrenin ‘hayalet parçacıkları’ olan nötrinoların gizemini çözmek için birbirleriyle yarışıyor. Güney Çin’de granit bir mağaranın içinde çağdaş fiziğin en derin gizemlerinden kimilerini çözebilecek olan 600 tonluk bir kürenin üretimi devam ediyor. Bu küre, bilinen en küçük atom altı parçacıkları olan nötrinoları ölçmek için tasarlanmış ve üretiminin 2025 yılına kadar tamamlanması planlanıyor.
Nötrino nedir?
Nötrinolar ‘hayalet parçacıkları’ olarak da isimlendirilen atom altı parçacıklarıdır. Görünmez ve neredeyse kütlesiz olan nötrinolar, ışık suratına yakın bir süratte hareket eder. En büyük nötrinonun bile bir elektronun kütlesinin milyonda biri yükünde olduğu varsayım edilmektedir. Nötrinolar, unsurların içinden etkileşime girmeden geçebilirler.
Nötrinoları anlamak, Big Bang teorisinin merkezindeki baş karışıklığını gidermeye yardımcı olabilir. Gelecek yıllarda faaliyete geçmesi planlanan nötrino gözlemevlerinin gayesi, nötrinoların kütleleri ortasındaki 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 Güç Fiziği Enstitüsü müdürü Wang Yifang, kürenin üretim kademesinin tamamlanması akabinde ‘sintilatör’ ismi 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 evvelki ekipmanlardan yaklaşık 10 kat daha güzel 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 kuşak nötrino gözlemevinin birincisi olması bekleniyor. Japonya’daki Hyper-Kamiokande gözlemevinin 2027’de açılması planlanıyor. ABD dayanaklı Deep Underground Neutrino Experiment yahut DUNE aslı programın ise 2031’den itibaren Illinois’den Güney Dakota’ya bir nötrino ışını göndermek için bir parçacık hızlandırıcı davetinde 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.