Uzun yıllardır, fizikçiler aldatıcı derecede basit bir soruyla uğraşıyor: Bir proton, maddeyi antimaddeyle ayıran temel özelliği olan baryon sayısını nasıl taşır? Relativistic Heavy Ion Collider’daki STAR Collaboration araştırmacıları tarafından yapılan yeni bir çalışmaya göre, baryon sayısı protonun üç kuarkı tarafından değil, bu kuarkları bir arada tutan gluon ağının oluşturduğu yapı —bilinen adıyla baryon junction — tarafından taşınmaktadır.
Geleneksel görüşe göre, bir proton temelde üç kuarktan oluşur ve her biri protonun özelliklerine katkıda bulunur. Ancak giderek daha kesin deneyler, bunun çok daha karmaşık bir sistem olduğunu ortaya koymuştur; burada birçok temel özellik, kuarklar ile onları bir arada tutan gluonlar arasındaki etkileşimlerden kaynaklanır.
Kalan en büyük gizemlerden biri, protonun baryon sayısını nasıl taşıdığıdır. “Baryon sayı kuantumu, evrenin erken dönemlerinde barijenezin beri korunmaktadır” diyen STAR fizikçileri, “Geleneksel olarak, fraksiyonel yüke sahip her bir valans kuarkın, baryon sayısının üçte biri oranında katkıda bulunduğu kabul edilir.” Ayrıca, “Alternatif bir hipotez, baryon sayısının yerine, kuarkları bir arada tutan Y şeklinde gluon konfigürasyonu olan bir baryon bağlantısı tarafından taşındığını öne sürer.”
Bu iki fikir arasındaki farklılıkları belirlemek için araştırmacılar, Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) tesisinde fotonlar, altın çekirdekler ve ağır iyonların çarpışmalarını incelediler. Deneylerde, baryon sayısının kuarklarla birlikte hareket ettiğinden daha uzaklara gittiği ve farklı davranışlar sergilediği görüldü; bu durum, geleneksel modele kıyasla gluon bağlantısı modelini destekledi.
“RHIC’deki farklı türdeki parçacık çarpışmalarından elde edilen verileri kullanarak, baryon sayısının basitçe bireysel kuarklar tarafından taşınmadığını gösteriyoruz” diyen Kent State Üniversitesi ve Brookhaven Lab fizikçisi Profesör Zhangbu Xu, “Bulgularımız, baryon sayısının özel bir konfigürasyonda düzenlenmiş gluonlar tarafından daha iyi taşındığı ve iletildiği fikrini güçlü bir şekilde desteklemektedir.”
“Araştırmamız, baryon sayısının basitçe üç kuark arasında bölüştürüldüğü ve taşındığı uzun süredir kabul gören fikri sorgulamaktadır” diyen Brookhaven Lab fizikçisi Dr. Rongrong Ma, “Bu yeni anlayış, madde yapısını nasıl düşündüğümüzü yeniden şekillendirmekte ve evrenin mevcut haliyle var olmasına neden olan en temel yapı taşı hakkındaki bilgimizi derinleştirmektedir.”
Ekibin çalışması , “Science” dergisinde yayınlanmıştır.
Kaynak: Sci.News Archaeology & Paleontology
