Ana sayfa Bilim Gündemi Fizikçiler dünyanın kütlesini ilk kez nötrinoları kullanarak ölçtü

Fizikçiler dünyanın kütlesini ilk kez nötrinoları kullanarak ölçtü

571
PAYLAŞ

Çeviren: Nazlı Turan

Çok küçük parçacıklar, bilim insanlarına Dünya’nın içine bir göz atma imkânı verdi. İlk kez, fizikçiler gezegenin kütlesini nötrinolar sayesinde ölçtü. Nötrinolar, gezegenin içinden geçip gidebilen küçük, atom altı parçacıklardır. Araştırmacılar ayrıca, bu parçacıkları Dünya’nın yoğunluğunun kabuktan çekirdeğe kadar nasıl değiştiğini incelemek için kullandı.

Genelde, araştırmacılar Dünya’nın kütle ve yoğunluğunu ölçmek için gezegenin kütleçekimini ve kürenin içine doğru ilerleyebilen sismik dalgaları kullanır. Nötrinolar ise bunlardan tamamen bağımsız, yeni bir yol sağladı. Güney kutbundaki IceCube nötrino ölçüm merkezinden gelen dataları kullanan çalışmada, geleneksel ölçümlerle birebir örtüşen gezegen özellikleri elde edildi ve bu çalışma 5 Kasım’da Nature Physics’te yayınlandı.

Bu ölçümleri yapmak için, Dünya atmosferine çarpan protonlar ve diğer enerjili parçacıklardan üretilen yüksek enerjili nötrinolar üzerinde çalıştılar. Bu nötrinolar tüm Dünya’nın içinden geçip gidebilirler ama bazen de atom çekirdeği ile çarpışırlar ve emilirler. Nötrinoların yolları boyunca ne sıklıkla durdurulduğu, içinden geçtikleri maddenin yoğunluğu hakkında bir fikir verir.

IceCube detektörüne farklı açılarla ulaşan nötrinolar Dünya’nın farklı katmanlarından geliyor demek. Örneğin, Kuzey kutbundan gelen bir nötrino, Dünya’nın kabuğunu, mantoyu ve çekirdeği geçer, Güney kutbuna ulaşmadan önce. Fakat belli bir açıyla sıyırıp geçen nötrinolar sadece kabuğun içinden geçmiştir. Araştırma ekibi, farklı açılardan kaç nötrinonun geldiğini ölçerek Dünya’nın farklı kısımlarının yoğunluğu ve Dünya’nın toplam kütlesi hakkında çıkarımda bulundu.

Bu teknik, gezegenimiz hakkında yeni hiçbir şey ortaya çıkarmadı. Fakat bir gün biliminsanlarının Dünya’nın kütlesinin tamamen normal maddeden oluşup oluşmadığını anlamasına yardımcı olabilir. Belki de kütlenin bir kısmı karanlık madde gibi nötrinolardan kaçınan, gölge gibi bir maddeden geliyordur. Biliminsanları karanlık maddeyi, diğer galaksiler için olan ölçümlerde gözlemlenen eksik kütleyi açıklamak için kullanıyor. Nötrinolar, fizikçilerin Dünya’nın içinde karanlık madde olup olmadığını anlaması için önemli olabilir.

Kaynak

1) https://www.sciencenews.org/article/physicists-measured-earth-mass-using-neutrinos-first-time?tgt=nr