Maddeden oluşan bir evrende yaşıyoruz. Fizikçiler maddenin neden karşımadde ikizini değiştirdiğini bilmek istiyorlar ve bu hafta CERN'deki ALPHA işbirliği gizemi çözmek için bir adım daha yaklaştı.
2005 yılında kurulan uluslararası bir işbirliği deneyi olan ALPHA, özel olarak tasarlanmış bir deneyle antihidrojen parçacıklarını yakalamak ve ölçmek için tasarlanmıştır. Karşımadde arayan öncülü ATHENA'nın kaldığı yerden devam ediyor. Odak antihidrojendir, çünkü hidrojen evrendeki en yaygın elementtir ve yapısı bilim adamları tarafından çok iyi bilinir.
Her hidrojen atomunun çekirdeğinin etrafında dönen bir elektron vardır. Atomlara ateş eden ışık, elektronu heyecanlandırır ve gevşemeden ve süreçte ışık yayan yörüngesine dönmeden önce çekirdekten daha uzak bir yörüngeye atlamasına neden olur. Bu yayılan ışığın frekans dağılımı bilinmektedir; tam olarak ölçüldü ve maddeden oluşan evrenimizde hidrojene özgü.
Temel fizik, hidrojenin antimadde ikizinin antihidrojeninin aynı spektrumda eşit olarak tanınabileceğini belirtir. Yani, parçacık fiziği hakkında bildiğimiz her şey doğruysa. Antihidrojen spektrumunu yakalamak ve ölçmek ALPHA grubunun ana hedefidir.
ALPHA, ilk antihidrojen ölçümlerini almıştır. ALPHA cihazında antihidrojen, atomların manyetik alanını etkileyen bir mıknatıslar düzenlemesi ile yakalanır. Bu antihidrojen atomlarına yönelik belirli bir frekansa ayarlanmış mikrodalgalar, manyetik yönlerini çevirerek serbest bırakırlar. Serbest bırakılmış antihidrojen, kaçarken hidrojenle karşılaşır ve ikisi birbirini yok eder ve aparatı çevreleyen partikül detektörlerinde iyi bilinen bir desen bırakır.
Cihaz, mikrodalga radyasyonu iç durumunu değiştirdikten sonra bir antihidrojen atomundaki elektron atlama yörüngelerinin kanıtını yakaladı. Sonuç ayrıca, ALPHA'nın yaklaşımının geçerliliğini kanıtlayarak, cihazın tasarlandığı deneyi başarıyla gerçekleştirmek için yeterli kontrol ve hassasiyete sahip olduğunu gösterir. Gelecekte, ALPHA lazerler kullanarak antihidrojen spektrumunu ortaya çıkarmak için mikrodalga ölçümlerinin hassasiyetini geliştirmeye odaklanacaktır.
Antihidrojen doğada bulunmadığından, heyecan verici sonuçlara ulaşmak zordu. ALPHA aparatında, kendilerini Antiproton Yavaşlatıcısında yapılan antiprotonlardan ve radyoaktif bir kaynaktan pozitronlardan yapılır. Ve ölçümler için hapsolmaya yetecek kadar düşük bir enerji seviyesine sahip olmalıdır. Ama işe yarıyor ve fizikçilere erken evrenin gizemini anlamak için ihtiyaç duydukları anahtarı verebilir.
Kaynak: CERN
