Fizikçiler, evrenin gizemlerini aydınlatabilecek, bilim kurgu filmlerinden fırlamış gibi duran bir cihaz için yenilikçi bir konsept ortaya attı: Nötrino lazeri.
Kütlesi olan en yaygın parçacıklar olan nötrinolar, ironik bir şekilde etkileşimden kaçınmaları nedeniyle 'hayalet parçacık' olarak da bilinir. Vücudunuzdan her an trilyonlarca nötrino geçerken, madde ile o kadar nadir etkileşime girerler ki incelenmeleri neredeyse imkansızdır.
İşte bu noktada, fizikçiler nötrinoları daha kolay analiz edilebilmeleri için yoğun bir ışına dönüştürebilecek bir nötrino lazeri konsepti üzerinde çalışıyorlar.
Böyle bir lazeri teorik olarak oluşturmak için, rubidyum-83 atomlarından oluşan bir bulutu, yıldızlararası uzaydan bile daha soğuk bir sıcaklığa kadar soğutmak gerekecek. Bu, atomların tek bir kuantum varlığı gibi davranmasını sağlayacak, Bose-Einstein Yoğunlaşması adı verilen bir madde hali oluşturacaktır.
Rubidyum-83 radyoaktiftir ve atomlar bozunduğunda nötrinolar üretir. Normalde, atomlar rastgele bozunur ve nötrinoları her yöne kontrolsüz zamanlarda yayarlar. Ancak, Bose-Einstein Yoğunlaşması halindeyken, atomların bozunmaları dahil olmak üzere davranışlarının senkronize olması beklenir.
Bu durum, fotonları düzgün bir hatta üreten ve hizalayan geleneksel lazerlerle en azından yüzeysel bir benzerlik taşır. Sonuç olarak, doğru sıcaklığa ulaşıldıktan birkaç dakika sonra tek bir yöne doğru parlak bir nötrino ışını elde edilmesi hedefleniyor.
Bir nötrinoyu tespit etmek büyük ölçüde şansa bağlıdır. Mevcut en iyi deneylerimiz, devasa hacimlerdeki suyu veya buzu izleyerek ve nadiren bir çekirdeğe çarpan nötrinoları bekleyerek gerçekleştirilir. Ancak, nötrinoların çok daha küçük bir hacimde nerede olacağını bilmek, bu süreci lehimize çevirecektir.
Nötrinoları daha güvenilir bir şekilde tespit edebilmek, evrende karanlık maddenin ne olduğunu ve antimaddenin neden evreni yok etmediğini de içeren bazı büyük fizik gizemlerini çözmemize potansiyel olarak yardımcı olabilir.
Nötrinoların madde ile etkileşime girmeme eğilimi, nesnelerin içinden veya yeraltından bile geçebilen iletişim biçimleri için de kullanılabilir.
Elbette ilk adım, bir nötrino lazeri inşa etmenin mümkün olup olmadığını laboratuvarda kanıtlamak olacaktır.
Araştırmacılar, bu gelişmenin laboratuvarda gösterilebilirse, bunun bir nötrino dedektörü veya yeni bir iletişim formu olarak kullanılıp kullanılamayacağını düşünmeye başlayacaklarını belirtiyorlar. Asıl eğlencenin o zaman başlayacağı ifade ediliyor.
Bu heyecan verici araştırma, Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
