Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN), LHCb deneyi ile yeni bir parçacık keşfetti. Proton benzeri bu yeni parçacığa “Xi-cc-plus” adı verildi. Bu keşif ile LHC (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) tarafından keşfedilen parçacık sayısı 80’e ulaştı.
Fransa ve İsviçre sınırının altında bulunan, 27 kilometre uzunluğundaki süper iletken bir mıknatıs halkasından oluşan LHC en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısıdır. Bilinen en büyük başarısı 2012 yılındaki Higgs bozonu keşfidir. Bu çarpıştırıcı üzerindeki 9 deneyden biri olan LHCb deneyi ile geçtiğimiz günlerde yeni bir parçacık keşfedildi. Keşfedilen bu yeni parçacık protona benzer bir yapıda olup ondan farklı olarak protondaki iki yukarı (up) kuark ve bir aşağı (down) kuark yerine iki tılsım (charm) kuark ve bir aşağı kuarktan oluşmaktadır. Tılsım kuarkının yukarı kuarktan daha ağır olması sebebiyle yeni parçacığın kütlesi, protonun kütlesinin yaklaşık 4 katıdır. Daha iyi anlayabilmek için birkaç detaydan bahsedelim:
Maddenin temel yapı taşları olan kuarklar farklı çeşitlerden oluşur. Gruplar halinde birleşen kuarklar, mezon ve baryonları oluştururlar. Bunlar proton ile karşılaştırıldığında kararsız ve kısa ömürlüdürler. Bu özellikleri sebebiyle onları gözlemlemek oldukça zordur. Bu noktada devreye Büyük Hadron Çarpıştırıcısı giriyor. Çarpışma sonucu bozunan hadronların ardından daha kararlı parçacıklar üretilir ve dedektörler yardımıyla bu parçacıklar tespit edilerek asıl parçacığın özellikleri belirlenebilmektedir.
2017 yılında LHCb, bir yukarı kuark ve iki tılsım kuarktan oluşan çok benzer bir parçacık keşfetmişti. Aralarındaki benzerliğe rağmen “Xi-cc-plus” diğer parçacığa göre altı kat daha kısa ömürlüdür. 2023 yılında LHCb dedektöründe yapılan son güncellemenin ardından keşfedilen bu yeni parçacık dedektörün güncel haliyle elde edilen ilk büyük başarıdır. Bu önemli gelişme yaklaşık 20 yıl önce fizikçiler tarafından yapılan tahminleri de doğrulamış oldu. LHCb Sözcüsü Vincenzo Vagnoni “Bu sonuç, teorisyenlerin kuantum kromodinamiği modellerini test etmelerine yardımcı olacaktır” dedi.
Kaynaklar
Belyaev, I., Carboni, G., Harnew, N., Matteuzzi, C., & Teubert, F. (2021). The history of LHCb. European Physical Journal H, 46, 3. https://doi.org/10.1140/epjh/s13129-021-00002-z
CERN. (2026). LHCb Collaboration discovers new proton-like particle. https://home.cern/
Universe Today. (2026). CERN Adds a New Particle to Large Hadron Collider’s Subatomic Zoo. https://www.universetoday.com/
