'Geleceğin Deneyi' için Türk bilim insanlarından süpersimetri araştırması

BURSA (AA) - Bursa UludaÄŸ Üniversitesinden (BUÜ) bir grup akademisyen, Avrupa Nükleer AraÅŸtırma Merkezinin (CERN) "yüzyılın deneyi" olarak gösterilen Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC) yerini alması öngörülen "GeleceÄŸin Dairesel Çarpıştırıcısı" (FCC) deneyi için süpersimetrik parçacık konusunda araÅŸtırma yürütüyor.

Üniversitenin deneyde yer almak üzere yaptığı baÅŸvurunun olumlu sonuçlanması üzerine CERN FCC Çalışma Grup BaÅŸkanı Prof. Dr. Michael Benedikt ile iÅŸ birliÄŸi protokolü imzalandı. Protokol kapsamında, BUÜ Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Yüksek Enerji ve Plazma FiziÄŸi Ana Bilim Dalı BaÅŸkanı Doç. Dr. Cem Salih Ün ve Dr. ÖÄŸr. Üyesi Zerrin Kırca ile 7 lisansüstü eÄŸitim öÄŸrencisi, tasarlanacak FCC için teorik ve fenomenolojik çalışmalara baÅŸladı.

Ekip, Higgs Bozonu'nun diÄŸer temel parçacıklarla etkileÅŸmesinin daha hassas belirlenmesine, maddenin en temel yapısının araÅŸtırılmasına, süpersimetrik (parçacık fiziÄŸinde uzay-zaman simetrisinin karşılığı) parçacıklar ve karanlık madde hakkında bilgi saÄŸlanmasına katkı sunmayı hedefliyor.

Doç. Dr. Ün, AA muhabirine, GeleceÄŸin Dairesel Çarpıştırıcısı deneyi için öncelikle fizibilite çalışması yapıldığını söyledi.

Ün, böyle bir deneyin mümkün olup olmadığı ve buna iliÅŸkin gerekli teknolojilerin geliÅŸtirilmesine dair hazırlıklar da yapıldığını aktardı.

Dünyada bu deney için çalışan birçok grubun bulunduÄŸunu dile getiren Ün, "Hızlandırıcının çok farklı yerlerinde dedektörler var. Bu dedektörlerin her birinin farklı özellikleri var. Biri yeni çıkabilecek parçacığın bir özelliÄŸini ölçerken, öbürü baÅŸka bir özelliÄŸinde uzmanlaÅŸtırılmış durumda." dedi.

Ün, BUÜ fizik ekibinin daha çok süpersimetriye odaklandığını belirtti.

Çalışmalarının detaylarına deÄŸinen Doç. Dr. Ün, ÅŸöyle devam etti:

"Bu süpersimetri modellerde bazı henüz keÅŸfedilmemiÅŸ ama bu modellerin önerdiÄŸi parçacıklar var. Bunların en ünlüleri 'stop' ve 'gluion' parçacıkları. 'Stop' ve 'gluion' için deneyden yapılan analizlerde elde edilen sonuçlar var. Biz de '10 sene sonra yapılacak deneylerde bu parçacıklar için ne bekleyebiliriz? Bu parçacıkları keÅŸfetmek için sadece enerjiyi artırmak yeterli mi? Hangi dedektörler daha çok umut verebilir?' sorularını sorduk. Bu parçacıkların belli bir kütle skalaları var. Diyelim ki 10 sene sonra da gözlemleyemedik, o zaman 'Böyle parçacıklar yoktur' diye sonuçlandırabilir miyiz? Buna dair çalışmalar yapıyoruz. Aslında teori ile deney arasında bir köprü kuruyoruz."

Ün, Higgs Bozonu'nun 2012'de keÅŸfedildiÄŸini hatırlatarak, ÅŸu anda yapılan çalışmaların bunun devamı niteliÄŸinde olduÄŸu bilgisini verdi.

"Daha önce denenme ÅŸansı olmamış modelleri alıp CERN'in önerdiÄŸi yeni parçacıkların özelliklerini analiz edip, nasıl bir deney düzeneÄŸi oluÅŸturulması, bu kısım için bu parçacıklara nasıl bakmak, nereye bakmak gerektiÄŸinin çalışmalarını yapıyoruz." ifadesini kullanan Ün, en iyi ihtimalle 10 yıl sonra yapılacak FCC deneyi için o zamanki grafiklerin neleri gösterebileceÄŸine iliÅŸkin varsayımlarda bulunduklarını kaydetti.

Bunun için bazı bilgisayar programları ve simülasyonlar kullandıklarını anlatan Ün, "Sanki deney yapılmış da bazı sonuçlar elde edilmiÅŸ gibi data oluÅŸturup, o data üzerinde analizler yaparak, '10 sene sonraki deneyde durum böyle olacak' diyoruz. Bu çalışmaları belli bir aÅŸamadan sonra CERN'e rapor edeceÄŸiz." bilgisini paylaÅŸtı.

Dr. ÖÄŸr. Üyesi Zerrin Kırca da BUÜ ekibi olarak CERN için yaptıkları çalışmaların yeni ufuklar açacağını, bu çalışmada yer almanın gurur kaynağı olduÄŸunu vurguladı.

CERN'de pek çok deney yapıldığına iÅŸaret eden Kırca, ÅŸöyle konuÅŸtu:

"Åžu an dünyanın en büyük deneyi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı. Biz, daha önce grup çalışmalarımızda CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nı kullanarak, pek çok çalışma gerçekleÅŸtirdik ve bunları literatüre kazandırdık. Åžimdi yola çıktığımız çalışma da en iyi ümitle gelecek 10 yıl içinde yapılmasını beklediÄŸimiz çok büyük bir deney. Çalışmalarımızı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile beraber GeleceÄŸin Dairesel Çarpıştırıcısı'na da aktarıyoruz."

Kırca, deney için daha önce belirlenmiÅŸ 5 farklı eksikliÄŸe göre çalışmalar yürüttüklerini, öÄŸrencileri de bu alanlarda yüksek lisans ve doktora çalışmalarına yönlendirdiklerini sözlerine ekledi.

CERN, maddenin yapı taşındaki karanlık enerji ve karanlık madde gibi gizemlerin çözülebilmesi için deneylerin daha büyük bir çarpıştırıcıda devam etmesi gerekliliÄŸinden hareketle FCC Projesi'ne baÅŸladı.

Mevcut deneylerin yapıldığı 26,7 kilometre uzunluÄŸundaki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan daha yüksek teknolojiyle kurulacak FCC'nin 100 kilometre uzunluÄŸunda olması ve yerin 200-300 metre altında yapılması planlanıyor.

FCC'de elektron ve pozitron demetlerinin 2030'lu yıllarda çarpıştırılması hedefleniyor.