CERN'de CAST Deneyinden Son Haberler

CERN'den dönüşümün üzerinden aylar geçiyor ve düzenli yazdığım günlüklerin ardından araya epey bir 'sessizlik' dönemi girdi. Orada geçirdiğim verimli zamanlardan sonra geriye dönüp okuldaki asistanlık işleri, kendi aldığım dersler ve ülkede pek hissedilemeyen 'akademik atmosfer' nedeniyle bu süreçte üretebildiğim, biriktirebildiğim pek bir şey olmadığından kaçınılmaz bir sessizlikti bir taraftan da bu... Önümüzdeki ay CERN'e tekrar geri dönüyorum, bu vesileyle ufak ufak ısınma turlarına çıkıp 'CERN'de son zamanlarda neler oluyor?' temalı birkaç yazı paylaşmaya niyetliyim. İlki dahil olduğum deney CAST-CERN Axion Solar Telescope ile ilgili olacak.

Bugün CERN tarafından basın bildirisi ile duyurulan bir habere göre CAST deneyi ilk defa galaksi merkezindeki karadelik ve karadelikten gelebileceği düşünülen karanlık madde parçacıkları için gözlemler yaptı. CAST deneyi CERN'deki çarpıştırıcı deneylerinden farklı olarak Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan artakalan bir süper mıknatısı Güneş'e doğrultarak, yüksek manyetik alan aracılığıyla karanlık madde ve karanlık enerji için önerilen sırasıyla axion ve chameleon parçacıklarını arıyor.

CAST deneyi veri alımı sırasında elde edilmiş hızlandırılmış bir görüntü. Teleskop yatay ve dikey eksende hareket ederek Güneş'i takip edebiliyor. (Kaynak: CERN)

Deneydeki son dönemlerdeki hazırlıklar bugün basın duyurusunda bahsi geçen, Güneş'in her yıl galaksimizin merkeziyle aynı doğrultuda konumlanmasını fırsat bilerek yapılacak gözlem ve aynı zamanda yazın hazır hale getirilmesinde benim de görev aldığım KWISP dedektörü ile ilk verilerin alınmasını kapsıyordu. İlki yani galaksi merkezi ile ilgili olanında, şu ana kadar CAST ile Güneş'in merkezinde oluştuğu düşünülen karanlık madde ve karanlık enerji adayı parçacıkların benzer süreçlerde galaksi merkezindeki karadelik etrafında da oluşabileceği, Güneş'in araya girmesiyle o yönden gelecek parçacık akısının Güneş'in kütlesi ile ilişkili 'kütle-çekim lens' etkisiyle oluşabilecek bir artış göz önüne alınıyordu. Güneş'in etrafındaki uzay-zamanı bükmesiyle oluşacak bu etkinin normalde merkezden gelecek parçacık sayısını bin kat arttıracağı düşünülmekte; o nedenle CAST ekibi bu olayı bir fırsata dönüştürme amaçlı teleskobu yani süper-mıknatısı bu hafta o yöne doğrultarak veriler aldı.

CAST deneyi sorumlu bilim insanları Konstantin Zioutas ve Giovanni Cantatore deney alanında poz veriyorlar (Telif  Hakkı: Maximilien Brice/ CERN )

Deneyin son dönemlerde ağırlık verdiği karanlık enerji adayı chameleon parçacıklarını tespit etmek için özel olarak tasarlanmış KWISP dedektörü de son birkaç gün içinde ilk verilerini almaya başladı. Bu dedektör içerisindeki ince bir zar ile Güneş'ten geldiği düşünülen chameleon parçacıklarının etkileşimini temel alarak oluşan kuvveti hassas bir şekilde ölçüyor. Bir bakterinin ağırlığı kadar küçük bir kuvvete kadar duyarlı bu müthiş alet optik bir mekanizma (Fabry-Perrot interferometresi) ve lazerle kontrol ediliyor. Yaz boyunca optik bir masada sistemini kurup testlerini gerçekleştirdiğimiz düzenek şu anda teleskobun üzerinde aktif olarak veri almaya başladı. Benim tez çalışmam da KWISP'in bir önceki versiyonu olan ve Michaelson interferometresi modunda çalışan hali ile geçen yıl alınan verilerin analizi üzerine. Ocak ayında tekrar CERN'e dönüp bu analizleri gerçekleştirip karanlık enerji adayı chameleon'lardan gelecek bir sinyal ile evrenin %70'inden fazlasını 'aydınlatmayı' umuyoruz :)

KWISP dedektörünün çalışma prensibini gösteren bir çizim. Ortada 20nm kalınlığında ince bir zar (mor), iki ayna arasına yerleştirilmiş ve Güneş'ten geldiği düşülen parçacıkların (yeşil) zarla etkileşerek zar üzerinde oluşturduğu gerilimi ölçen lazer sistemi (kırmızı) (Telif Hakkı: G. Cantatore)

CAST deneyi ile ilgili yazın CERN'deyken deneyin başındaki iki profesör ile yaptığımız kapsamlı röportajla birlikte ben ve danışmanımın hazırladığı detaylı yazılardan oluşan dosyayı bu ay Türk Astronomi Derneği Bülteni Gökyüzü'nde yaayınlıyor olacağız. İlgilenenler oradan daha detaylı bilgiler edinebilirler.

CERN'ün yayınladığı duyuru için tıklayınız.

CERN'de CAST deneyi ile geçen yaz gerçekleştirdiğimiz çalışmaları paylaştığım CERN Günlüklerine şu bağlantıdan erişebilirsiniz: CERN Günlükleri