CERN, evrende neden antimaddeden daha fazla madde bulunduğunu anlama konusunda ilerleme kaydediyor.

Kozmolojik modeller , Büyük Patlama sırasında eşit miktarda madde ve antimadde oluştuğunu öne sürüyor, ancak şimdi evrene antimadde hakim gibi görünüyor. Yeni bir deneysel sonuç, bu dengesizliği anlamak için yeni yollar açıyor.

Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü (Cern), madde ve antimadde arasındaki ince farkları da araştıran LHCb deneyine ev sahipliği yapıyor ve Nature dergisinde yeni bir çalışma yayınladı.

İsviçre'deki CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda gerçekleştirilen bu deneyin yeni bir sonucu, madde ve antimadde arasında bir asimetrinin gözlemlendiğini ortaya koydu. Yenilik ise, bu asimetrinin, gözlemlenebilir evrendeki maddenin çoğunluğunu oluşturan baryon (nötronlar ve protonlar baryondur) adı verilen bir tür atom altı parçacıkta gözlemlenmiş olmasıdır.

24 ülkedeki kurumlardan 1.800'den fazla üyenin yer aldığı LHCb işbirliği, madde ile antimadde arasındaki ince ama derin farklılıkların anlaşılmasında yeni bir aşamaya işaret eden sonuçlar ortaya koyuyor.

LHCb'deki fizik koordinatör yardımcısı María Vieites, EFE'ye yaptığı açıklamada, en yaygın kabul gören teoriye göre Büyük Patlama'da madde ve antimaddenin eşit oranlarda yaratıldığını, ikisinin de bilinen evrenin oluşmasına izin vermeyecek bir dengede olduğunu söyledi.

Parçacık Fiziğinin Standart Modeli, madde ile antimadde arasında bazı farklılıklar olduğunu ve "bunlar olmadan neden burada olduğumuzu açıklayamayacağımızı" öngörür. Belirli bir asimetri çok küçüktür ve "maddenin büyük hakimiyetini açıklamaya yetmez."

Baryonlarda gözlemlenen asimetri, yük-parite (CP) simetri ihlali olarak bilinen bir etkinin örneğidir. Bu, parçacıkların karşılık gelen antiparçacıklarına dönüştürülmesi durumunda olayların eşit şekilde meydana geldiği gerçeğini ifade eder. Madde ve antimadde miktarları arasındaki dengesizliğin, ikisinin davranışlarındaki farklılıklardan, yani yük-parite simetrisinin ihlalinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Bu etki daha önce Standart Model tarafından öngörülmüştü ve 1960'larda bir kuark ve bir antikuarktan oluşan bir tür atom altı parçacık olan mezonlarda gözlenmişti.

Ancak üç kuarktan oluşan baryonlarda bu olgunun sadece ipuçları görülmüştü, deneysel olarak doğrulanmamıştı.

Bu keşif, Parçacık Fiziğinin Standart Modeli'nde maddeyi oluşturan temel parçacıkların düzenlenmesini açıklamak ve Büyük Patlama'dan sonra maddenin neden antimaddeye üstün geldiğini anlamak için yeni yollar açıyor.

Araştırmacılar, bu CP simetri ihlalinin beklenen bir durum olduğunu ve tek başına madde-antimadde dengesizliğini çözmediğini, ancak ayrıntılarının deneysel olarak ortaya çıkarılmasının önemli ipuçları sunduğunu ve doğası hakkında yeni teorik ve deneysel çalışmalar için fırsatlar yarattığını söylüyor.

Bu sonuçlar , evreni ve temel bileşenlerini bildiğimiz haliyle açıklamak için şu ana kadar en kapsamlı çerçeveyi sunan Standart Model'in ötesindeki fiziğe yönelik arayışların önünü açabilir.

Santiago de Compostela Üniversitesi'ndeki Galiçya Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü'nde araştırmacı ve çalışmanın yazarı olan Vieites, "Bu çok etkili bir teori, ancak madde ve antimadde gibi konularda eksik olduğunu biliyoruz" dedi.

Çalışma, verileri ölçme ve analiz etme becerisi nedeniyle bilim camiası için de önemlidir. Baryonlardaki madde ve antimadde arasındaki fark "o kadar küçüktür ki, büyük bir hassasiyetle ölçülmesi gerekir; meselenin özü budur: böylesine hassas bir analiz gerçekleştirebilmek ."

Vieites, araştırmanın 2011-2018 yılları arasında toplanan milyonlarca veri noktası kullanılarak yürütüldüğünü ve bunlardan yaklaşık 80 bininin seçildiğini belirterek, bu çalışmada kullanılan LHCb deneyinin 20 metre uzunluğunda, 6 metre yüksekliğinde ve 8 metre genişliğinde, iki katlı bir binanın hacmine eşit bir makine olduğunu söyledi.