CERN: Büyük Hadron Çarpıştırıcı karanlık maddeyi bulma hedefiyle yeniden çalıştırılıyor

Evrenin en büyük sırlarından biri olan karanlık maddenin gizemi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC) yarın yeniden faaliyete geçmesiyle çözülebilir.

Bu madde, evrendeki maddenin dörtte üçünden fazlasını oluşturuyor ama bilim insanları hâlâ bunun ne olduğunu bilmiyor.

İsviçre'deki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nde (CERN) bulunan ve dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı olan LHC'nin kapasitesi, karanlık madde araştırması için yükseltildi.

CERN'deki bilim insanları bundan 10 yıl önce 21'nci yüzyılın en büyük buluşlarından biri kabul edilen Higgs bozonunu bulmuştu. Uzmanlara göre, bu parçacık ve bağlantılı alanı olmasaydı bugün bildiğimiz haliyle evrendeki hiçbir şey var olmayacaktı.

İngiliz parçacık fizikçisi Dr. Clara Nellist, karanlık maddeyi araştıracak ekipte yer alıyor. Dr. Nellist, Higgs bozonu bulunduğunda da CERN'deydi.

"Genel Müdürün yeni parçacığı keşfettiğimizi açıklayacağı tarihi ana tanık olmak istiyordum. Konferans salonunda yer bulabilmek için koridorda uyudum. Bu keşif, bir sonraki büyük buluşumuz için bize çalışma şevki veriyor" diyor. 2012'deki buluş tüm dünyada büyük yankı uyandırmıştı.

Dr. Nellist, "Higgs bozonu gerçekten özel bir parçacık. Çünkü, diğer temel parçacıkların kütle kazanmasıyla ilişkisi var. Parçacıklar Higgs alanına girdiğinde kütle kazanıyor ve Higgs bozonuyla deneylerimizde Higgs alanının varlığını kanıtlayabiliyoruz" diye konuşuyor.

Higgs alanı bir enerji alanı. Elektron ve kuark gibi diğer temel parçacıklara kütle kazandırıyor. Hıggs bozonu "Tanrı parçacığı" adıyla da biliniyor. Çünkü kütle kazanma süreci, mevcut evrenin oluşmasını sağlayan Büyük Patlama'ya (Big Bang) benzetiliyor.

Daha iyi ve daha güçlü

Dr. Nellist "Son birkaç yıl gerçekten çok heyecan vericiydi. Çünkü bazı tamirler yaptık ve çarpıştırıcılarımızla deneylerimizin kapasitesini artırdık" diyor.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda yapılan yükseltme, LHC'nin daha güçlü olması ve daha fazla parçanın çarpıştırılması anlamına geliyor. Daha fazla çarpışma da analiz edilecek daha fazla veri elde edilmesi demek.

LHC muazzam miktarda enerji harcıyor. CERN, yılda küçük bir kentin ya da 300 bin hanenin ihtiyacını karşılayacak miktarda elektrik tüketiyor. Bu enerjinin bir kısmı, protonları ışık hızına yakın bir hıza ulaştırmak için kullanılıyor. Protonlar bu hızda çarpıştıklarında daha da küçük parçalara bölünüyor.

Dr. Nellist, "LHC'de iki önemli yükseltme yaptık. Daha yüksek bir enerjiye geçtik. Bu, rekor düzeyde bir çarpışma enerjisi. Protonların detektörlerin kapsama alanında çarpıştığı kesişme açısını geliştirdik. Bu iki protonun etkileşime girme olasılığını artırıyor. Bu da daha fazla veri elde etme şansımızı yükseltiyor." diyor.

Karanlık maddenin gizemi

CERN'deki bilim insanları tüm bu verilerin karanlık maddenin gizeminin açığa çıkarılmasına yardımcı olmasını umuyor.

Dr. Nellist, "Karanlık madde, evrenimizdeki maddenin yüzde 80-85'ini oluşturuyor. Karanlık madde denmesinin sebebi ışıkla etkileşiminin olmaması. Bu yüzden onu göremiyoruz. Daha da ilginci, ne olduğunu da bilmememiz" diyor.

Şimdiye kadar bilim insanları karanlık maddeye ilişkin sadece dolaylı kanıtları gözlemleyebildi. Karanlık madde parçacıkları doğrudan tespit edilemedi. Bu parçacığın ne olduğuna ilişkin farklı teoriler var.

Bilim insanları arasında en fazla rağbet gören teorilerden biri bunun WIMP ya da Zayıf Etkileşimli Büyük Kütleli Parçacık olduğu yönünde. Dr. Nellist "Bu hâlâ büyük bir gizem. Bunun deneylerde yaratılıp yaratılamayacağını görmeye çalışıyoruz" diye konuşuyor.