Görsel açıklaması: James Vary, çalışmanın diğer yazarı Andrey Shirokov ve tetranötronun bir illüstrasyonu. Fotoğraf: Christopher Gannon/Iowa State Üniversitesi.
Iowa State Üniversitesi araştırmacıları, olasılık var olduğu düşünülen bir atomaltı yapının varlığının ortaya konmasında yardımcı oldular.
Bir fizik ve astronomi profesörü olan James Vary ile konuk biliminsanı Andrey Shirokov’un birlikte yönettikleri uluslararası bir araştırma ekibi, yarı-kararlı bir tetranötron, dört nötrondan oluşan bir yapıyı (yüklü olmayan atomaltı parçacıklarla) göstermek için gelişmiş süper bilgisayar simülasyonları kullandı. Bulguları, Amerikan Fizik Topluluğu’nun yayın organı olan Physical Review Letters’da 28 Ekim günü yayımlandı.
Nötronlar kendi başlarına çok kararsızdır ve on dakika sonra protonlara (pozitif enerji yüklü atomaltı parçacıklara) dönüşeceklerdir. İki veya üç nötron grubu kararlı bir yapı oluşturmazlar, fakat bu araştırmadaki yeni simülasyonlar dört nötronun beraberce bozunmadan önce belirli bir süre boyunca stabil bir rezonans yapı meydana getirebileceklerini ortaya koydu.
Tetranötronlar için, bu yaşam süresi sadece 5×10-22 saniyedir (bir nanosaniyenin milyarda birinden küçük bir süre). Bu süre çok kısa gibi görünse de, çalışma için yeteri kadar uzundur ve nötronlar arasındaki şiddetli kuvvetleri araştırmak için yeni bir yol sağlamaktadır.
Vary “Bu araştırma alanında yepyeni bir yol açmaktadır” diyor. “Tetranötron çalışmak kararsız ikili nötron ve üçlü nötron sistemlerinin daha önce keşfedilmemiş özellikleri de dahil olmak üzere, nötronlar arası kuvveti anlamada bize yardımcı olacaktır.”
Tetranötronu gösteren gelişmiş simülasyonlar Japonya’nın Saimata Şehri’ndeki RIKEN Radioactive Ion Beam Factory (RIBF) isimli kuruluşta bu yılın başlarında gerçekleştirilen bir deneyde tetranötronun ilk gözlemsel kanıtını teyit etti. Tetranötron yapısı şimdiye kadar varlığını destekleyen çok az kanıtla 40 yıldır araştırılmıştır. Simülasyonlardaki hesaplanan tahmini özellikler, Japonya’daki deneyde gözlemlenenlerle uyumludur.
Japonya’daki araştırmada Helyum 8 ışını (ekstra dört nötronlu Helyum) kullanıldı; bu ekstra dört nötronlu Helyum 8, düzenli Helyum 4 atomu ile çarpıştırıldı. Çarpışma Helyum 8’i Helyum 4’ün içerisinde parçalara ayırdı ve bu gerçekleşmeden önce, yalnız dört nötrondan oluşan bir tetranötron formu, kısa rezonans durumunda ayrıldı. Vary “Devlet kurumundaki ek deneylerin tetranötronun kesin karakteristik özellikleri elde etmek amacıyla hazırlanmakta olduğunu biliyoruz” diyor. “Biz bu kurumun yaptığı deneylere yardımcı olmak için tahminler sağlıyoruz.”
Tetranötronun varlığı bir kez doğrulanıp tanımlandığında, nüklit çizelgesine ilginç yeni bir giriş ve boşluk katacak, nötronun farklı sayıdaki çekirdekleri veya bilinen tüm çekirdekleri ve izotoplarını temsil eden bir grafik oluşturacak. Elementlerin kimyasal davranışını düzenleyen periyodik tabloya benzer bir biçimde çekirdek tablosu da, elementlerin ve onların izotoplarının radyoaktif hareketini temsil etmektedir. Çoğu çekirdek nötronları ekler veya çıkarırken, bu araştırma bir nötronun kendisinin tek bir nötron ve bir tetranötron arasında bir boşluğa sahip olduğunu gösteriyor.
Nötronun yapısı hakkında bilinen diğer tek şey ise bir nötron yıldızıdır, küçük ama yoğun yıldızların hemen hemen tamamen nötrondan oluştuğu düşünülmektedir. Bu yıldızların yarıçapı yaklaşık yedi mil kadar olabilir, fakat bizim güneşimize benzer bir kütleye sahiptirler. Nötron yıldızları 1057 sayıda nötrona sahiptir. Daha fazla araştırma yapılarak, bir nötron yıldızı boyutuna ulaşmada sabit bir rezonansı oluşturan diğer nötron sayılarının varlığı keşfedilebilir.
Çeviren: Bünyamin Tan
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniv. Klasik Türk Edebiyatı YL
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161104102533.htm
