Efsanevi ABD Parçacık Çarpıştırıcısı Son Görevine Hazırlanıyor: Büyük Final!
Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nın Relativistik Ağır İyon Çarpıştırıcısı, ışık hızında altın çekirdeklerini çarpıştırdıktan 25 yıl sonra artık emekliliği yaklaşıyor. Çarpıştırıcı, son koşusuna bu hafta Long Island’da başladı ve gelecekte Brookhaven Laboratuvarı’nın Elektron-İyon Çarpıştırıcısı’na (EIC) dönüşecek.
2025 yılı boyunca, RHIC fizikçileri evrenin ilk günlerinde bulunan parçacık çorbası olan kuark-gluon plazması üzerine veri toplamayı tamamlayacaklar.
“RHIC’in başlangıç fikri, Dünya’da ilk kez Büyük Patlama’dan birkaç mikrosaniye sonra evrende var olan bir madde durumunu yaratmaktı: kuark-gluon plazması. Ve bunu başardık,” diye belirtti, Brookhaven Lab’deki nükleer fizik bölüm başkan yardımcısı James Dunlop Gizmodo ile yaptığı bir görüşmede. “Bu, projeye dair en büyük miraslardan biri. Plazmanın beklenenden çok farklı özellikler gösterdiğini keşfettik.”
Dunlop, “Su kaynattığınızda, sudan daha sıvı bir şey elde etmeyi düşünmüyorsunuz, değil mi? Ancak tam da bunu bulduk: kuark-gluon plazması, bildiğimiz en mükemmel akışkan gibi davrandı.”
RHIC’in son koşusunda, öncelik, enerji seviyeleri 200 milyar elektron volt olan altın-altın çarpışmalarıdır. Çarpıştırıcı bu çarpışmaları Haziran’a kadar devam ettirecek, ardından Temmuz ve Ağustos aylarında sıcak yaz aylarında deney yapmaktan kaçınmak için ara verecek.
Açıklamaya göre, çarpıştırıcı STAR dedektörünün eş sözcüsü Lijuan Ruan, bu koşunun 10 milyar olayı gözlemlemeyi hedeflediğini belirtti.
Ruan ayrıca, “Dedektörümüzün ‘tetikleyicilerini’ gerçek zamanlı analiz edebilmek için kullanarak, yüksek enerjili parçacıklarla zenginleştirilmiş geniş bir olay sayısını kaydetmeyi planlıyoruz,” diye ekledi.
Avrupa’nın Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi, RHIC de çarpışmalarından veri toplayan birden fazla deneye sahiptir. Bu yılki koşuda, RHIC’in sPHENIX dedektörü kuark-gluon plazmasını incelemek için yaklaşık 50 milyar çarpışma olayından veri toplamaya çalışacak.
Georgia State Üniversitesi’nden fizikçi ve sPHENIX eş sözcüsü Megan Connors, “Bu RHIC ölçümlerini Avrupa’daki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki yüksek enerjili deneylerle birleştirerek, bu sıra dışı maddenin sıcaklığı değiştikçe nasıl davrandığını daha iyi anlayabileceğiz,” dedi.
RHIC’in son koşusu tamamlandığında, Brookhaven, çarpıştırıcıyı Amerika’nın bir sonraki çarpıştırıcısı olan Elektron-İyon Çarpıştırıcısı’na dönüştürecek. Bu süreç, eski düzeneğin bileşenlerini yenileriyle birleştirerek elektron hızlandırma yeteneği eklemek anlamına geliyor. Yeni çarpıştırıcı, atomik çekirdeklerin, protonların ve nötronların içine bakmakla görevlendirilecek. Özellikle kuarkları bir arada tutan güçlü nükleer kuvveti detaylıca inceleyecek.
sPHENIX eş sözcüsü Jin Huang, “RHIC’ten EIC’e, bilim insanları, sıcak, yoğun bir durumdan başlayan ve daha sonra en küçük projeler olan elektronları soğuk nükleer maddeyi incelemek için kullanacakları bir nükleer madde geçişini haritalıyorlar,” şeklinde bir cümle kurdu.
Bu tür temel araştırmalar, hem Dünya üzerindeki nükleer fizik projeleri hem de evrenin başlangıcında var olan parçacık çorbasını anlamamız için önem taşır. Böyle temel araştırmalar, bilim laboratuvarlarına bu çalışmaları destekleyecek kaynaklar sağlandığı sürece, tüm gemileri yükselten bir dalga gibidir.
