Tepe Kuarkların deneysel keşfi…(mi?) (First evidence for production of Top Quarks…!)

‘Top Quark’ ve ‘antitop quark’ için CMS’de gözlenen bir deney sürecinde açığa çıkanlar: Bir elektron, bir muon ve bottom (b) quark’lardan üretilen jetler.

(Kaynak: CERN; sci-news.com)

Sci-news.com’da 16 Kasım 2020’de yayımlanan bir haberde, CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (Large Hadron Collider), ilk defa olarak, çekirdek-çekirdek çarpıştırma sürecinde, ‘Tepe Kuark’ların (To Quarks) yaratıldığı duyuruldu…

Kütlesi protonun kütlesinin 170 katı olan ‘Tepe Kuark’ bilinen en ağır atomaltı (elementer; madde yapan) parçacık… Bu parçacık ilk olarak, 25 yıl kadar önce, Tevatron adı verilen bir çarpıştırıcıda, proton-antiproton çarpıştırma sürecinde üretilmişti…! Araştırmacılar, bu parçacığın, çekirdk maddesinin (nuclear matter) iç yapısının anlaşılmasında önemli bir araç olduğunu söylüyor…

Parçacık fizikçileri, böyle büyük kütleli bir kuarkın parçacık-antiparçacık çiftini oluşturabilmek için çok büyük miktarda kinetik enerjinin, tek bir elementer etkileşmede (elementary interaction) kütleye dönüştürülmesi gerektiğini söylüyor…

Protonların ve nötronların içinde mevcut olan kuarklar ve gluonlar (başka bir atomaltı parçacık yapısı/görünümü) çok yüksek enerjiye sahip oluşumlar. Bu sebeple, Bunların çarpışmaları durumunda ‘Tepe Kuark’ oluşturmak için gerekli enerji (yoğuşumu) sağlanabilmekte… Ancak, oluşacak bir ‘Tepe Kuark’ bilinen diğer kuarklardan çok daha hızlı (10-24 saniyede;   yoktosaniye; yoctosecond) bir şekilde bozunur…’Alt/Dip Kuark’ın (Bottom Kuark) bozunma süresi işe bir pikosaniye (picosecond; 10-12 saniye). Bilin insanları, bu ‘yoktosaniye’lik bir sürenin, Kuantum Kronodinamik Süreçlerinin (QCD) gerçekleşebilmesi için gereken süreden çok daha kısa bir süre olduğunu söylüyor…

Tepe Kuarkların izi, CERN CMS’de 5.02 TeV (TetraelektronVolt) enerji seviyesinde gerçekleştirilen çarpıştırmalarda gözlenmiş…

Tepe Kuarklar oluşunca, W-bozon’a ve Alt/Dip (Bottom) Kuarka bozunmakta; bunlar da hızla başka parçacıklara dönüşmekte… Araştırmacılar, nihai ürünü elektrik-yüklü leptonlar (elektronlar veya daha büyük kütleli kuzeni olan muonlar) ve başka parçacık jetleri oluşturan Alt/Dip Kuarklar olan parçacık izlerini araştırdılar…

Görünen o ki, ‘Tepe Kuark’ların çok daha yüksek güvenilirlik seviyesiyle belirlenmeleri yakındır…!

Yararlanılan Kaynaklar:

http://www.sci-news.com/physics/production-top-quarks-nucleus-nucleus-collisions-09055.html