'Hayalet Parçacık'a Kütle Ayarı

Maddeyle çok ender olarak etkileştiği için bir ışıkyılı (yaklaşık 10 trilyon km) uzunlukta bir kurşun blok içinden bile adeta boşlukta yol alıyormuş gibi hiçbir atoma çarpmadan geçebileceği söylenen bu parçacıkların, önceden foton (ışık parçacıkları) gibi kütlesiz olduğu düşünülüyordu.

Yıldızların merkezlerindeki nükleer tepkimelerde ortaya çıkan bu parçacıklar öylesine çok sayıda üretiliyor ki, her saniye vücudumuzun her santimetrekaresinden milyarlarcası geçip gidiyor. Dünyamız da bu nötrino akısına büyük ölçüde saydam. Yani (genellikle Güneş kaynaklı) olan nötrinolar, akılalmaz sayılarla Dünya’nın bir yanından girip hiç etkileşmeden öteki yanından çıkarken ancak içlerinden bir ikisi yeraltında sıvı dolu büyük havuzlardaki atomlarla etkileşiyorlar. Bu etkileşme sonucu ortaya çıkan elektrik yüklü parçacıklar, sıvı içinde yol alırken yaydıkları “Çerenkov ışınımı” ile hayaletin ziyaretini haber veriyorlar.

Ancak ilk kez 1960’lı yıllarda ABD’li fizikçi Ray Davis, yine de Güneş’ten Dünya’ya gelen nötrino sayısının kuramların öngördüğünden çok daha az olduğunu belirledi. Bu bilmecenin yanıtıysa 2002 yıllarında geldi: Elektronların üç türü, ya da fizikçilerin deyimiyle “tadı” ya da “çeşnisi” bulunuyor. Bunlar elektron nötrinosu ile daha ağır türleri olan müon nötrinosu ve tau nötrinosu.
Güneş’te (ve öteki yıldızlarda) nükleer tepkimeler en çok elektron nötrinosu üretiyor.

Nötrino Detektörü
2002 yılında fizikçiler, nötrinoların Güneş’ten Dünya’ya doğru yol alırken çeşnilerin birbirlerine dönüşüp durduklarını keşfettiler. Bu keşfin iki önemli sonucu vardı. Birincisi, Dünya’daki detektörler genellikle elektron nötrinosuna duyarlı olduğundan, bu çeşni’nin yolda öteki çeşnilere dönüşmesi, gözlenen nötrino açığının kaynağını ortaya koyuyordu.

İkincisiyse, çeşnilerin birbirine dönüşmesi ya da teknik deyimiyle “salınımı” ancak kütlesi olan parçacıklar için söz konusu olacağından “kütlesiz nötrino” düşüncesi çöpe atıldı.Daha sonra çeşitli deneyler, nötrino kütleleri için bir üst sınır olarak 1,8 eV (elektronvolt) değerini koydu. Ancak evrendeki en büyük yapıların biçimlerini inceleyen gökbilimciler, buradan yola çıkarak en küçük cisimlerden birinin kütlesi için yeni bir değer belirlediler.

Dünya’nın önde gelen ilk 10 üniversitesi arasında sayılan University College, London araştırmacıları (İngiltere), evrendeki maddenin topaklandığı yapıları yani gökada kümelerini ve süperkümeleri incelediklerinde bu yapıların “düzleşmiş olduğunu” fark etmişler. Vardıkları yargı, tıpkı okyanus dalgalarının kıyıdaki kum yığınlarını düzleştirmesi gibi nötrinoların da evrenin büyük ölçekteki yapısını düzleştirmiş olması.

Bilimcilerin yapıların bu biçimlerinden yola çıkarak nötrino için hesapladıkları yeni “tavan değer” 0.28 eV, yani eskisinin yaklaşık altıda biri. Bu durumda nötrino, tek bir hidrojen atomunun kütlesinin milyarda birinden daha küçük.