• BilimAvcısı

Antimadde Nedir ve Bugün Evrende Neden Yok?

Evrende arta kalan madde miktarı göz önüne alındığında, antimaddemizin bir kısmı eksik olmalı.



Parçacıklar ve karşı parçacıklar, elektrik yükü gibi zıt özelliklere sahiptir. Örneğin, negatif elektronun antiparçacığı pozitif pozitrondur. Bildiğimiz her fizik süreci, eşit miktarda madde ve antimadde yaratır.

Bununla birlikte, bir parçacık antiparçacığıyla karşılaştığında, onu "yok eder" ve sonunda yüksek enerjili fotonlara dönüşür. Bu nedenle, Evren hiç madde veya antimadde içermemeli ve sadece bir foton denizi olmalıdır. Bunun yerine, yaklaşık iki trilyon galaksi oluşturmaya yetecek kadar madde içerir ve bildiğimiz kadarıyla hiçbir antimadde içermez.

Antimaddeye ne olduğuna dair bir ipucu, Big Bang'in (kozmik arka plan radyasyonu) 'sonradan parıltısının' günümüz Evrenindeki her madde parçacığı için yaklaşık 10 milyar foton içermesi gerçeğinden geliyor.


Bu bize, Büyük Patlama'da her 10 milyar antimadde için 10 milyar artı bir madde parçacığı olduğunu ve bir yok oluş aleminden sonra maddenin her parçacığı için 10 milyar foton olduğunu söyler.

Fizikçiler uzun zamandır Büyük Patlama'da maddenin antimaddeye göre fazlalığını açıklayan fizik yasalarında ince bir asimetri arıyorlar. Ve bunu nötrinoların davranışında bulmuş olabileceklerini düşünüyorlar.

Nötrinolar, madde ile nadiren etkileşime giren hayaletimsi atom altı parçacıklardır. (Baş parmağınızı kaldırın; Güneş'teki nükleer reaksiyonlar tarafından üretilen yaklaşık 100 milyar nötrino, her saniye başparmağınızdan geçer.) Nötrinolar üç tipte gelir ve her nötrino, bir elektron-nötrino'dan bir müon-nötrino'ya ve bir tau'ya sürekli olarak değişir.

Bu sahte renkli baloncuk odası görüntüsünde pozitif parçacıklar (kırmızı) ve negatif parçacıklar (yeşil) yok olma anından uzaklaşıyor © Science Photo Library


2016'dan beri Japonya'daki T2K deneyindeki fizikçiler, nötrinoların antinötrinolardan farklı davrandığını göstermeye çalışıyorlar. Bunu yapmak için Tokai'deki bir tesiste müon-nötrino ve müon-antinötrino ışınları üretirler ve bunları 295 km uzaklıktaki dev yeraltı Süper-Kamiokande dedektörüne gönderirler.


Şimdiye kadar, beklenenden daha fazla elektron-nötrino ve daha az elektron-antinötrino tespit ettiler. Bu da nötrinoların antinötrinolardan farklı davrandığını düşündürüyor. Teyit edilmesi gereken küçük bir etkidir, ancak maddenin egemen olduğu bir Evren yaratma mekanizmasını sağlayabilir.

Nötrinoların kütlesi, Evrende çok fazla fark yaratamayacak kadar az. Bununla birlikte, çok önemli olan, uçuş yönleri etrafında yalnızca saat yönünde dönüyorlar ve fizikçiler, Büyük Patlama'da nötrinoların ve antinötrinoların süper ağır ortakları olup olmadığını merak ediyor.


Bu ultra-ağır parçacıklar, yalnızca Büyük Patlama'nın yüksek enerji koşullarında oluşabilecek ve bugün gördüğümüz parçacıklara hızla bozunacaklardı. Bunu yaparak, neden yalnızca maddeden oluşan bir Evrende yaşadığımızı açıklamak için gereken her 10 milyar antimadde için 10 milyar artı bir madde parçacığı üreterek asimetrilerini kozmosa damgalayabilirlerdi.


Kaynak: https://www.sciencefocus.com/