İki Yeni Atomaltı Parçacık Bulundu

Günlük hayatta aşina olduğumuz bütün maddeler, atomlardan meydan gelir. Her ne kadar atom kelimesi Eski Yunancada “bölünemez” anlamına gelse de atomlar daha küçük yapı taşlarından oluşur. Atomların merkezinde, içinde protonlar ve nötronlar bulunan yoğun bir çekirdek vardır. Çekirdek ise bir elektron bulutu tarafından çevrelenir.

Parçacık fiziğinin standart modeline göre elektronlar temel parçacıktır. Yani kendisinden daha küçük bileşenlere bölünemezler. Ancak protonlar ve nötronlar temel parçacık değildirler. Kuark adı verilen temel parçacıkların bir araya gelmesiyle oluşurlar.

Standart modelde doğada serbest halde bulunabilen temel parçacıklara leptonlar denir. Bu gruba ait parçacıkların en bilinen örneği elektrondur. Kuarklar ise kendileri temel parçacık olmalarına rağmen doğada serbest halde gözlemlenemedikleri için lepton sınıfına girmez. Kuarkların bir araya gelmesiyle oluşan ve doğada serbest olarak gözlemlenebilen parçacıklar iki sınıfa ayrılır. Mezon olarak adlandırılan parçacılar iki kuarktan, baryon olarak adlandırılan parçacıklar ise üç kuarktan oluşur. Mezonların ve baryonların, yani kuarklardan oluşan parçacıkların, genel adı ise hadrondur. Protonlar ve nötronlar üç kuarktan oluşan parçacıklar oldukları için baryon sınıfına girer.

Parçacık fiziğinin standart modeline göre çok sayıda parçacık vardır. Ancak bunların çoğunu günlük hayatta gözlemleyemeyiz, çünkü kararsızdırlar. Çeşitli fiziksel süreçler bu parçacıkların oluşmasına sebep olsa da, kısa süre içinde parçalanarak başka maddelere ve enerjiye dönüşürler.

Parçacık fiziği ile ilgili yapılan araştırmaların amaçlarından biri de standart model tarafından varlıkları tahmin edilen, fakat doğada gözlemlenemeyen parçacıkları keşfetmeye ve özelliklerini incelemeye çalışarak standart modeli test etmektir. Böylece kuramdaki muhtemel hataları fark etmek ve kuramı daha da mükemmelleştirmek mümkün olur. Bu amaçla çalışmalar yapan en önemli merkezlerden biri, İsviçre’deki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN). Yakın zamanlarda yapılan bazı deneyler sırasında standart model tarafından varlıkları tahmin edilen, fakat daha önce gözlemlenememiş iki parçacık keşfedildi. Xi_b ve Xi_b* adı verilen parçacıklar üç kuarktan oluşuyor yani baryon sınıfına giriyor. Yeni keşfedilen parçacıkların kütlesi, protonun kütlesinin yaklaşık altı katı.

CERN'deki deneylerde kullanılan bir dedektörün kurulum aşaması