X17 parçacığı

Vikipedi, özgür ansiklopedi
X17 parçacığı
Bileşim Temel parçacık
Etkileşim(ler) Beşinci kuvvet
Durum Varsayımsal
Sembol X17
Teorileştirme 2015
Kütle 16.84 ± 0.36 MeV
Ortalama yaşam süresi 10 -14 s
Bozunma sonrası bir elektron ve bir pozitron
Elektrik yükü 0 e

X17 parçacığı, bazı anormal ölçüm sonuçlarını açıklamak için Attila Krasznahorkay ve çalışma arkadaşları tarafından öne sürülen varsayımsal bir atom altı parçacıktır. [1][2] Bu parçacık, berilyum-8 atom çekirdeklerinin geçirdiği bir nükleer bozunma sırasında üretilen parçacıkların ve kararlı helyum atomlarının bozunumunda üretilen parçacıkların hareket doğrultularında gözlemlenen geniş açıları açıklamak için öne sürülmüştür.[3] X17 parçacığı, karanlık madde ile muhtemelen bir bağlantısı olan varsayımsal beşinci bir kuvvetin kuvvet taşıyıcısı olabilir.[4] Parçacığın protofobik (protonlarla etkileşime girmeyen ya da görece daha az giren) ve kütlesi yaklaşık 17 MeV olan bir vektör bozonu olduğu düşünülmektedir.[3]

CERN'deki NA64 deneyi, Süper Proton Sinkrotronu'nda hızlandırılan elektron demetlerini hedef atom çekirdekleriyle çarpıştırarak X17 parçacığını bulmayı amaçlıyor.[5]

Tarihçe[değiştir | kaynağı değiştir]

2015 yılında ATOMKI'de (Macaristan Nükleer Araştırma Enstitüsü) Krasznahorkay ve çalışma arkadaşları yeni ve düşük kütleli (yaklaşık 17 MeV) bir bozonun varlığını öne sürmüşlerdir.[6] Ekibin bir karanlık foton gözlemleme umuduyla gerçekleştirdiği deneyde önce ince bir lityum-7 katmanına protonlar ateşledi. Bu lityum-7 çekirdeklerinin kararsız berilyum-8 çekirdeklerine dönüşmesini sağladı. Berilyum-8 çekirdekleri daha sonra kararsız oldukları için nükleer bozunmaya uğradı ve bir elektron ve bir pozitron üretti.[1] Oluşan elektron ve pozitronların arasında 140° derecelik bir açı gözlemlendi ve parçacıkların toplam enerjisi yaklaşık olarak 17 MeV olarak ölçüldü. Bu berilyum-8 çekirdeğinin enerjisinin küçük bir kısmının elektron ve pozitron dışında keşfedilmemiş yeni bir parçacığa gittiğine işaret ediyordu. Ekip bu sonuçları test etmek için deneyi tekrar yaptığında yine aynı sonuçları elde etti.[3]

Bu yeni kuvvet taşıyıcısı parçacığın g-2 müon anomalisini açıklayabileceği ve bir karanlık madde adayı olabileceği düşünülüyor. 2019 yılında bu düşünceleri kanıtlamak veya çürütmek için araştırmalar sürmektedir.[6][7]

Krasznahorkay, 2019 yılında ekibinin ATOMKI'de aynı olayı berilyum-8'de olduğu gibi kararlı helyum çekirdeklerinin bozunumu sırasında da gözlemlediğini duyurdu. Bu da X17 parçacığının varlığına dair delilleri güçlendirdi.[8] X17 parçacığının ve dolayısıyla beşinci bir kuvvetin varlığının karanlık madde arayışımız için ne ifade ettiği hakkındaki görüşler bilim dergilerinde yer aldı.[9][10][11]

Şüpheli taraflar[değiştir | kaynağı değiştir]

Aralık 2019 itibarıyla ATOMKI ekibinin parçacığı açıkladığı makale akran denetiminden geçmedi. Bu yüzden makalenin tamamlanmış bir iş olmadığına dikkat çekiliyor.[12] Ayrıca CERN ve başka grupların bu parçacığı tespit etme çabaları sonuçsuz kaldı.[13]

ATOMKI'deki ekip daha önce de (2016) yeni parçacıklar keşfettiğini iddia etmişti ancak bu iddialarından daha sonra vazgeçtiler ve bu fikir değişikliklerine neyin sebep olduğunu açıklamadılar. Ekip aynı zamanda kendi görüşlerini destekleyen verileri kullanıp desteklemeyen verileri deney sonuçlarından çıkarmakla suçlanıyor.[14]

X-17 parçacığı, Standart Model ile tutarlı değildir. Bu nedenle varlığının başka bir teori ile açıklanması gereklidir.[2]

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

 

  1. ^ a b Krasznahorkay, A.J.; et al. (26 January 2016). "Observation of Anomalous Internal Pair Creation in 8Be: A Possible Indication of a Light, Neutral Boson". Physical Review Letters. 116 (42501): 042501. arXiv:1504.01527. Bibcode:2016PhRvL.116d2501K. doi:10.1103/PhysRevLett.116.042501. PMID 26871324. S2CID 206268170
  2. ^ a b O'Callaghan, Jonathan (9 December 2019). "Evidence of new X‑17 particle reported, but scientists are wary". Scientific American. Retrieved 9 December 2019.
  3. ^ a b c Hageman, Joseph R. (Aralık 2019). "Gun Safety Education". Pediatric Annals. 48 (12). doi:10.3928/19382359-20191121-01. ISSN 0090-4481. 
  4. ^ Cockburn, Harry (21 November 2019). "Scientists may have discovered fifth force of nature, laboratory announces". The Independent. Retrieved 21 November 2019.
  5. ^ Lopes, Ana (27 November 2019). "The plot thickens for a hypothetical "X17" particle". CERN News. Retrieved 3 May 2021.
  6. ^ a b Cartlidge, Edwin (2016). "Has a Hungarian physics lab found a fifth force of nature?". Nature. doi:10.1038/nature.2016.19957. S2CID 124347962.
  7. ^ Feng, Jonathan L.; et al. (2016). "Protophobic fifth force interpretation of the observed anomaly in 8Be nuclear transitions". Physical Review Letters. 117 (7): 071803. arXiv:1604.07411. Bibcode:2016PhRvL.117g1803F. doi:10.1103/PhysRevLett.117.071803. PMID 27563952. S2CID 206279817.
  8. ^ Krasznahorkay, A.J.; et al. (23 October 2019). "New evidence supporting the existence of the hypothetic X‑17 particle". arXiv:1910.10459v1 [nucl-ex].
  9. ^ McRae, Mike (20 November 2019). "Physicists claim they've found even more evidence of a new force of nature". ScienceAlert.com. Retrieved 20 November 2019.
  10. ^ Prior, Ryan (22 November 2019). "A 'no-brainer Nobel Prize': Hungarian scientists may have found a fifth force of nature". CNN News. Retrieved 22 November 2019.
  11. ^ Malewar, Amit (21 November 2019). "Scientists may have discovered the fifth force of nature – It's not the first time researchers claim to have caught a glimpse of it". TechExplorist.com. Retrieved 23 November 2019.
  12. ^ Johnson-Groh, Mara (9 December 2019). "Mysterious 'particle X‑17' could carry a newfound fifth force of nature, but most experts are skeptical". Live Science. Retrieved 9 December 2019.
  13. ^ Banerjee, D.; Burtsev, V.E.; Chumakov, A.G.; Cooke, D.; Crivelli, P.; Depero, E.; Dermenev, A.V.; Donskov, S.V.; Dusaev, R.R.; Enik, T.; Charitonidis, N. (8 June 2018). "Search for a hypothetical 16.7 MeV gauge boson and dark photons in the NA64 Experiment at CERN". Physical Review Letters. 120 (23): 231802. arXiv:1803.07748. Bibcode:2018PhRvL.120w1802B. doi:10.1103/PhysRevLett.120.231802. ISSN 0031-9007. PMID 29932721. S2CID 49380594.
  14. ^ Siegel, Ethan (26 November 2019). "This is why the 'X‑17' particle and a new, fifth force probably don't exist". Forbes. Retrieved 28 November 2019.