Genellikle doğanın hayalet parçacıkları olarak adlandırılan nötrinolar, ilk
olarak 1930’da Wolfgang Pauli tarafından Beta bozunumunda enerji, momentum ve spin korunmasını açıklamak için öne sürülen fermiyonlardır . Keşif günlerinden beri, benzersiz özellikleri nedeniyle herkesi şaşırttılar. Doğada oldukça bol olmalarına rağmen, 90 yıl süren varsayımlarından sonra bile hala tam olarak anlaşılmamıştır.
1. Nötrinoların Bolluğu
Nötrinolar, fotonlardan sonra evrendeki en bol bulunan ikinci parçacıklardır.
Güneş yeryüzüne santimetrekare başına saniyede 65 milyar nötrino gönderir. Bir insanın vücudundan yaklaşık 100 trilyon nötrino geçer. Güneş bir nötrino fabrikası gibi davranır. Güneş, çekirdekte nükleer füzyon yoluyla enerji üretir. Güneş’in çekirdeğinde meydana gelen nükleer reaksiyon, PP zinciri olarak bilinir. Bu süreçte iki proton bir araya gelerek döteryum oluşturur ve gösterildiği gibi pozitronları ve nötrinoları (elektron nötrinoları) verir.
2. Nötrino Kütlesi
Nötrinolarla ilgili en şaşırtıcı gerçeklerden biri kütleleri. Pauli, nötrinolarla ilgili teorisini ilk verdiğinde, onların kitlesiz olduğunu varsaydı. Ancak daha sonra, bu parçacıklara küçük fakat sonlu bir kütle tahsis eden yeni teoriler yayınlandı. Scientific American’da yayınlanan en son rapora göre , nötrino kütlesinin üst sınırı 0.086 elektron volt veya 0.00000000000000000000000000000000000015 kilogramdır – bir elektrondan en az altı milyon kat daha hafiftir. Evrendeki en hafif parçacıklar olmasına rağmen, evrenin toplam kütlesinin% 20’sini oluştururlar.
3. Nötrino Salınımı
Üç tür nötrino vardır – veya teknik açıdan üç lezzet vardır: elektron nötrinoları, muon nötrinoları ve tau nötrinoları. Bir nötrino ilerledikçe, bu lezzetler arasında geçiş yapabilir, bukalemun renklerini değiştirebilir. Bu nötrino lezzeti salınımı olarak bilinir: uzun süredir güneş nötrino bulmacasını çözen bir fenomen .
Nötrino salınımı kavramının bir başka önemli anlamı daha vardır. Nötrinolar lezzetlerini belirli bir sıklıkta değiştirir. Bu, lezzetlerini değiştirdikleri ‘içsel bir saate’ sahip oldukları anlamına gelir. Yani zaman içinde donmazlar. Sonra özel göreliliğe göre, sınırlı bir kütleye sahip olmaları gerekir. Bu, nötrinoların kitlesiz olmadığı bir başka argüman. Bununla birlikte, nötrino salınımı kavramı, parçacık fiziğinin standart modelinde mevcut değildir.
4. Etkileşim Gücü
Doğada dört temel kuvvet vardır: güçlü, zayıf, elektromanyetik ve
yerçekimi kuvveti. Nötrino sadece zayıf kuvvetle etkileşime giren tek parçacıklardır. Bu nedenle, zayıf kuvvetin ayrıntılarını kazmada hayati bir rol oynarlar. Parçacık fiziğinin çalışmasında nötrinoların ve anti-nötrinoların davranışı önemlidir.
5. Nötrino Etkileşiminin Kapsamı
Hem fotonlar hem de nötrinolar yıldızların çekirdeğinde oluşturulur. Ancak fotonlar
güneşin kenarına ulaşmak on binlerce yıl alırken , nötrinolar bu yolculuğu
sadece 3,2 saniyede yapıyor. Bunun nedeni, ikincisinin madde ile oldukça zayıf bir şekilde etkileşime girmesidir. Trilyonlarca nötrino, her saniye onunla neredeyse hiç etkileşime girmeden Dünya’dan geçer. Bu, nötrinolarla ilgili en ilginç gerçeklerden biridir.
6. Nötrinoların Tespiti
Nötrinoları tespit etmek zordur. Ortalama olarak, güneşten sadece bir nötrino
bir kişinin yaşam süresi boyunca vücuduyla etkileşime girer . Günümüzde faaliyette olan en büyük nötrino dedektörü, nötrinolarla etkileşime girmek için 50.000 ton suya ev sahipliği yapan Japonya’daki Süper Kamiokande-III’tür.
7. Süpernovadaki Rolü
Bu parçacıklar toplam süpernova enerjisinin yaklaşık% 99’unu dağıtır. Betelgeuse bugün süpernovaya dönerse , Super Kamiokande-III tahmini 13 milyon nötrino tespit edecekti. Bu yüzden süpernovalar, bu hayalet parçacıkların özelliklerini incelemek için çok önemli astrofizik olaylardır. Nötrinos, Betelgeuse süpernova’sından önce bir uyarı sinyali görevi görecektir. Dünya, süpernovadan sadece birkaç saat önce Betelgeuse’den gelen bir nötrino patlamasıyla bombalanacak. Bu, teleskoplarımızı patlayan Betelgeuse’a yönlendirmek için zaman kazanmamıza yardımcı olacak.
8. Nötrinolar ve Karanlık Madde
Bu yüksek hızlı parçacıklar, ışık yaymadığı veya emmediği, karanlık görünmelerini sağladıkları için sıcak karanlık madde için aday olarak önerilmektedir.
Nötrinolarla ilgili bu ilginç gerçekler onları evrenin hayalet parçacıkları yapan şeydir. Nötrinolar hem astrofizikte hem de parçacık fiziğinde sıcak araştırma konusudur. Nötrino Astrofizik, bilimsel araştırmaların ortaya çıkmakta olan bir alanıdır ve keşfedilecek çok şey vardır.
