nötrino

ingilizce’de neutrino, ışık hızına çok yakın bir hıza sahip olan, çok az da olsa belli bir kütleye sahip, elektriksel yükü sıfır olan ve maddelerin içinden neredeyse hiç etkileşmeden geçebilen temel parçacıklardandır. Her saniye vücudumuzdan milyarlarca nötrino parçacığı geçmektedir. Yine Saniyede dünya yüzeyinin güneşe dik olan kısmına santimetrekare başına yaklaşık 65 milyar nötrino ulaşır. sadece birkaç santimetre kalınlığındaki kurşun bir tabaka X ışınlarını tutabilirken 1 ışık yılı kalınlığındaki kurşun bir tabaka nötrinoyu tutamamaktadır. Nötrinolar vücudumuzdan geçtikleri gibi Dünya’nın bir ucundan girip diğer ucundan çıkıp giderler.
Nötrinolar kütleçekimi ve zayıf nükleer kuvvetten etkilenmektedir. Zayıf nükleer kuvvetin menzili çok kısa olduğundan ve kütleçekim kuvveti de çok zayıf olduğundan, herhangi bir elektriksel yüke sahip olmayan nötrinoların elektromanyetik alanlarla ve maddelerle etkileşime geçmeden maddelerin içinden geçip gitmelerinin sebebi de bu yüzdendir. Nötrinolar o kadar küçüklerdir ki, bir elektron bile yanında devasa büyüklükte kalmaktadır.

Fizikte bildiğimiz standart model’e göre nötrinolar kütlesiz olmak zorundadır ancak nötrinoların bir kütleye sahip olduğu son yapılan deneylerle ortaya çıktığından dolayı evrenin işleyişinde rol alan standart model’in evrenin temel bileşenlerinin tamamlayıcı bir teorisi olup olmadığı tartışılmaktadır.

Peki nötrinolar nereden gelmektedir ve nasıl oluşmaktadır? Nötrinolar Güneş’te ya da bir süpernova patlamasında ortaya çıkar. Örneğin bir süpernova patlamasında çekirdekte kütleçekimi o kadar yüksektir ki, ışık o anda ve belki de yıllarca o bölgeden kaçamaz. Dolayısıyla buradaki ışık bize ulaşamadığından dolayı orada bir patlama olduğu bilgisine ulaşamayız. Ancak nötrino gibi maddelerle neredeyse etkileşime girmeyen parçacıklar bu patlamanın merkezinde oluşan kütleçekimden kaçıp dünyamıza ulaşabilir. işte dünyaya ulaşan bu nötrinolar detektörler vasıtasıyla incelenir ve bunun bir süpernova patlaması sonucu dünyaya gelip gelmediği bilgisine ulaşılır. Buradan da süpernovanın koordinatlarını çıkartıp süpernovanın merkezinden henüz kaçamayan ışığın eninde sonunda oradan kaçarak dünyaya ulaşacağı bilgisinden yola çıkarak teleskoplar, koordinatı belirlenen süpernova patlamasının merkezine çevrilir ve oradaki ışığın bize ulaşması beklenir.

Nötrinoların nasıl yakalandığı ve gözlemlendiği konusuna gelelim. nötrinoları yakalamak ve gözlemlemek çok zordur. Onları algılayabilmek ve gözlemleyebilmek için büyük parçacık detektörlerine ihtiyaç vardır. Bu parçacık detektörlerinden biri olan Super Kamiokande detektörü, Japonya’nın Kamioka bölgesinde bulunuyor. Yerin yüzlerce metre altındaki bu detektör 50 bin ton ultra saflıkta su ile dolduruluyor. Boşlukta (vakumda) evrendeki her şey gibi hiçbir şekilde ışık hızını geçemeyen ancak Suda ışık hızından hızlı giden bu parçacıklar, tıpkı ses hızından hızlı giden bir uçağın yarattığı şok dalgası gibi, suda "Çerenkov Işıması"* adı verilen bir şok dalgası yaratıyor ve bu ışıma Super Kamiokande’nin özel foto detektörleri tarafından kaydediliyor. Yani kısacası nötrinoları yakalamak için onların bir şekilde ışık hızından hızlı bir şekilde hareket etmesini sağlamak gerekir. Bu da böyle bir yöntemle sağlanıyor. tabii bunun dışında kullanılabilecek bir kaç yöntem daha mevcut.


2015 nobel fizik ödülü, nötrinoların bir kütleye sahip olduğunu kanıtlayan deneylerdeki önemli katkılarından dolayı japonya’dan takaaki kajita ve kanada’dan arthur b. Mcdonald’a verildi. Yaklaşık 50 yıldır süren nötrino yakalama deneyleri japonya’daki detektörlerle yapılan deneyler sonucu büyük miktarda açıklığa kavuşturulmuştur. Deneyin sonuçlarına göre güneş’ten gelen nötrinolar dünyaya doğru gelirken kaybolmuyorlardı. Nötrinolar gözlemevine geldiklerinde "shape shifting" dediğimiz olayı gerçekleştirip şekil değiştirerek detektörlere farklı bir kimlikle yakalanıyorlardı. Detektörün nasıl bir şey olduğuna dair fotoğrafları buradan görebilirsiniz:

http://www.wired.com/wp-c...cience/2012/03/snoexp.jpg

http://www.thethoughtarch..._636105064240103116_o.jpg

http://24.media.tumblr.co...rz2eLAG1rpsj62o1_1280.jpg

http://www-sk.icrr.u-toky...on/PH14-bottom-yoko-2.JPG

evrende bir çok şeyin olduğu gibi nötrinoların da gizemi çözüldükçe evrenin geçmişi, yapısı, ötesi ve sonu üzerine gerçekler daha da keskin bir şekilde gün yüzüne çıkabilir.