Osaka Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

η’-mezik nüvələrin əmələ gəlməsi və parçalanmasının sxematik görünüşü. Müəllif: Kenta Itahashi

Həyatımızda qarşılıqlı əlaqədə olduğumuz demək olar ki, hər bir obyektin kütləsi var, bəs bu kütlə haradan gəlir? Müasir fizika deyir ki, maddə kütləsini fiziki vakuumla qarşılıqlı təsirdən əldə edir – boş bir məkan deyil, mürəkkəb bir quruluşa malikdir. Atom nüvəsinə, mezik nüvəyə bağlı elementar hissəcik olan kvark və onun antimaddəsi olan antikvarkdan ibarət kompozit hissəcik olan mezon sisteminin araşdırılması vakuum quruluşu və ya kütlə generasiyası mexanizmi haqqında dəyərli məlumat verir. Alimlər tamamilə yeni bir mezik nüvəsi üzərində aparılan yeni eksperimental nəticələr sayəsində kütlənin mənşəyini daha da dərindən anlamağa bir addım daha yaxınlaşıblar.

Tədqiqatçılar, böyük beynəlxalq əməkdaşlığın bir hissəsi olaraq, əvvəllər heç vaxt görünməmiş, lakin proqnozlaşdırılan η′-mesik nüvə kimi tanınan ekzotik bağlı vəziyyətin mövcudluğuna işarə edən dəlillər təqdim ediblər. Nəticələr Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Fiziklər müəyyən şərtlər altında mezon adlanan qısaömürlü hissəciklərin (saniyənin on milyonda birindən az müddətdə mövcud olan) müvəqqəti olaraq nüvənin içərisində ilişib qalaraq ekzotik bağlı sistem yarada biləcəyi nəzəriyyəsini irəli sürüblər. Mezik nüvələrin ölçülməsi alimlərə atom nüvələrini bir-birinə bağlayan güclü nüvə qüvvəsinin necə davrandığını və vakuum strukturunun son dərəcə yüksək sıxlıqlı mühitlərdə necə dəyişdiyini anlamağa kömək edə bilər.

Baş müəllif Kenta İtahaşi deyir: “Xüsusilə maraq doğuran hissəciklərdən biri η′ mezonudur. O, əlaqəli hissəciklərlə müqayisədə qeyri-adi dərəcədə ağırdır və fiziklər onun nüvə maddəsinin içərisində mövcud olduqda kütləsinin dəyişəcəyini gözləyirlər. Bu fenomeni müşahidə etmək kainatda hissəcik kütlələrinin necə əmələ gəldiyi haqqında dəyərli məlumat verərdi.”

η′-mezik nüvələrini axtarmaq üçün beynəlxalq əməkdaşlıq Almaniyadakı GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung-da güclü hissəcik sürətləndiricisindən istifadə edərək yüksək dəqiqlikli bir təcrübə apardı.

Komanda, η′-mezik vəziyyətlər yaratmaq üçün karbon hədəfinə bombardman edilən yüksək enerjili proton şüasından istifadə etdi. Enerjili proton şüası karbon nüvəsini həyəcanlandıraraq η′ mezonlar əmələ gətirir ki, bu da müəyyən bir ehtimalla karbon nüvəsi ilə bağlı vəziyyət əmələ gətirir. Karbon nüvələrinin həyəcan enerjiləri, yüksək qətnaməli spektrometr, fraqment ayırıcısı (FRS) istifadə edərək reaksiyada irəliyə doğru istehsal olunan bir proton və bir neytrondan ibarət ən sadə atom nüvəsi olan deytronların enerjisini təhlil etməklə ölçüldü.

Tədqiqatçılar, hədəfdən qaçan yüksək enerjili protonları selektiv şəkildə ölçmək və nüvənin içərisində çürümə siqnalları kimi tanınan bir η′ mezonunun yaradıldığına və tutulduğuna dair əlamətlər axtarmaq üçün əvvəlcə İsveçin Uppsala şəhərində hazırlanmış və qurulmuş WASA adlı xüsusi bir detektordan istifadə etdilər.Yuxarıda: Bu tədqiqatda hazırlanmış yeni eksperimental qurğu. Aşağıda: WASA detektorunun fotoşəkli. Müəllif: J. Hosan / GSI / FAIR

“FRS və WASA-nı birləşdirən yeni eksperimental quruluşumuzla, məlumatlardakı η′-mezik nüvələrin nəzəri imzalarına uyğun strukturları müəyyən edə bilərik”, – deyə aparıcı müəllif Ryohei Sekiya izah edir. “Təhlillərimiz göstərir ki, bu bağlı vəziyyətlər həqiqətən də əmələ gəlmişdir.”

Təcrübədə ölçülən karbon nüvəsinin nəticədə əmələ gələn həyəcan spektri η′-mezik nüvələrin mümkün əmələ gəlməsini göstərir. Komandanın tapıntıları göstərir ki, η′ mezonunun kütləsi nüvə maddəsinin içərisində azala bilər, bu da nəzəri proqnozları dəstəkləyir və hissəciklərin xüsusiyyətlərinin super yüksək sıxlıqlı mühitlərdə necə dəyişdiyinə dair nadir eksperimental məlumat verir.Bu təcrübədə əldə edilən karbon-11 nüvəsinin həyəcan-enerji spektri. Müəllif: Kenta Itahashi

İtahaşi deyir: “Ölçmələrimiz mezonların nüvə maddəsində necə davranması ilə bağlı yeni vacib ipucları verir. Bu, bizi maddənin kütlə qazanması, eləcə də atom nüvələrinin içərisində vakuum strukturunun necə dəyişməsi ilə bağlı dərin və fundamental suallara cavab verməyə yaxınlaşdırır.”

Gələcək təcrübələrin ölçmələrin dəqiqliyini artırmaq və η′-mezik nüvələrin mövcudluğunu təsdiqləyə biləcək əlavə çürümə siqnallarını axtarmaq üçün aparılması planlaşdırılır. Tədqiqatçılar axtarışlarını davam etdirdikcə, hər yeni nəticə kainatı idarə edən fundamental fiziki qanunlar haqqında anlayışımızı daha da artırır.

Nəşr detalları

R. Sekiya və digərləri, Yüksək impulslu protonlarla təsadüfən ölçülən η′-mezon emissiya həddinə yaxın ^{12 C(p,d) reaksiyasının həyəcan spektrləri,} Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/6vsl-ng7x

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları