Öylesine bulunması zor bir parçacık ki; dünyanın en büyük fizik deneyinde dahi şans eseri keşfedildi. Evet, 'Pentakuark' (kuark beşlisi) sonunda bulundu.

İsviçre'nin Cenevre kentinde bulunan CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC -  Large Hadron Collider) Fizik Koordinatörü olarak görev yapan Patrick Koppenburg keşif ile ilgili: “ Aktif ve bilinçli olarak aradığımız bir şey değildi. Daha çok şans eseri bulduk diyebiliriz" açıklamasını yaptı.

Pentakuark, kuarkların yeni bir organizasyon şeklini temsil ediyor. Kuarklar, maddenin yapı taşlarındandır ve bölünemezdir.

Normalde ikili veya üçlü kümeler halinde bulunmalarına rağmen henüz 1960'larda 4 veya 5'li kuark gruplarının varlığı tahmin edilmişti. 2003 yılında ise bazı parçacık hızlandırıcılarda pentakuarkların yani beşli kuarkların oluşup kaybolduğu tespit edilmiş ve 2005 yılında 'hayalet' olarak nitelendirilmişlerdi.

Daha sonra bir tetrakuark - dörtlü kuark- gözlemlendi ve 2013 yılında onaylandı ancak ne yazık ki pentakuarklar hala üstü kapalı bir sır olarak kaldı.

Kesinlikle bir parçacık!

Pentakuarklar daha önce defalarca raporlandı ancak her biri sahte görüntüler (hayaletler) olarak görüldü. LHCb deney ekibi pentakuark'ın imzası gibi görünen şeyi tespit ettiklerinde bunu analiz etmeye başladılar. Şimdi de bulduklarından son derece eminler. Sinyaldeki tutarlılık o kadar yüksek ki, verilerde istatistiki dalgalanma olma ihtimali yalnızca 1022'de 1. 

Koppenburg'a göre 'Bu kesinlikle bir parçacık' 

Pentakuark, Lambda b baryonlarının parçacık bozunma (yarı ömür) çalışmaları sırasında keşfedildi. Normalde de bu süreç tek ve net bir aşamada gerçekleşir. Kuarkların davranış biçimlerinde de etkili olan fizik kuralları, bu süreçlerin bazılarında ara evreler gerçekleşebileceğini söyler. Böyle bir pürüzlü bozunma sırasında, çok nadir görülen beşli-kuark parçacığı, teorik pentakuark parçacığının varsayılan izi (imzası) ile bir anda belirdi ve kayboldu.

Fizikçilerin çok iyi bildiği bu bozunma sürecinde keşfedilmesi, pentakuarkın keşfinin tamamen rastgele olduğunu yeterice açıklıyor.

Bazı fizikçiler beş kuarkın tek ve iyi organize olmuş bir parçacıkta sıkıca bir araya geldiklerini düşünse de, diğerleri de beşli yapının iki-kuark mezon ve üç-kuark baryondan güçlü bir nükleer kuvvet ile meydana gelen mini bir molekül olarak düşünülmesi gerektiğini savunuyor. Bu durumda bile yapıya rahatlıkla 'parçacık' denilebileceği öne sürülüyor.

Parçacık neredeyse anlık bir şekilde bozunduğundan, pentakuarkın kütlesi ve boyutları hakkında daha fazla bilgi edinmek için yeni deneyler dizayn edilip uygulanması gerekecek.

Deney bu tip bilinmeyenleri anlamak için çok iyi bir şekilde dizayn edildi. Çok yakından incelemeyi sağlayan eldeki mevcut teknoloji bile bu pentakuark yapısının keşfedilen ilk olmakla birlikte son olmayacağını gösteriyor.

 

---

Referans : NewScientist Website, Pentaquark discovery at LHC shows long-sought new form of matter, https://www.newscientist.com/article/dn27892-pentaquark-discovery-at-lhc-shows-long-sought-new-form-of-matter

---