ÖZ
Standart Model’in tamamlanması ve yeni fizik araştırmaları için yapılan CERN LHC deneylerinin sonuçlarından görüldüğü üzere, yüksek enerji bölgelerinde yeni fizik için herhangi bir pozitif sinyal gözlemlenememiştir. Bu durum düşük enerjilerde yapılan deneylerin önemini daha da arttırmaktadır. Standart Model ile uyumlu olmayan ve birçok özelliği anlaşılamamış/ölçülememiş olan nötrinolar, Standart Model’in tamamlanması ve yeni fizik araştırmalarında öncü rolü oynamaktadır. Çok düşük enerji ve çok düşük arka plan sinyal düzeylerine ihtiyaç duyan deneylerde yaygın olarak kullanılan Ultra Low Energy-Ultra Low Background (ULE -ULB) yüksek saflıkta (High Purity-HP) Germanyum (Ge) ve Sintilasyon Kristal CsI(Tl) detektörleri bu amaç için çok uygundur. Bu detektörler ile çok düşük enerjiler dâhil olmak üzere düşük arka plan sinyal düzeylerinde ölçümler yapılabilmektedir. Düşük enerji bölgelerine inildikçe elektronik gürültü ile karşılaşılmaktadır ve bu da ölçüm yapılabilecek fiziksel anlamlı en düşük enerji bölgesi diye tanımlanabilecek eşik enerjisini sınırlamaktadır. Detektörün fiziksel özelliklerine, geliştirilen donanım ve yazılımlara bağlı olarak eşik enerjisi değişmektedir. İnilen en düşük enerji bölgesi olan eşik enerjisi, ölçümü yapılabilecek fiziksel problemleri belirlemektedir. Nötrino ve soğuk karanlık madde adayı olarak WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) gibi madde ile çok az etkileşime giren ve özellikleri tam olarak anlaşılamamış, sırları çözülememiş parçacıkları gözlemleyebilmek, bazı özelliklerini ölçebilmek, teorileri ve öngördüğü parametreleri test edebilmek eşik enerjisine ve yapılan ölçümlerin hassasiyetine bağlıdır. Bu proje kapsamında, kolaborasyon üyesi olduğumuz Taiwan’da bulunan Kuo-Sheng Reaktör Nötrino Laboratuarı (KSNL) ve Çin’de bulunan Jing Ping Underground Laboratuarında (CJPL) nötrino ve karanlık madde üzerine deneysel çalışmalar yürüten TEXONO Kolaborasyonu ile düşük enerjilerde antinötrino-elektron ve antinötrino-çekirdek saçılım kanallarından elde edilen verilerin analizi ve Standart Model ötesi yeni fizik araştırmaları yapılması önerilmektedir. KSNL’de yapılan deneylerde elde edilen verilerle, 12.4 – 64 keV enerji aralığında 1 kg High Purity Germanyum (HP Ge) detektörü ile nötrinoların manyetik momenti ve axion ölçümü (Wong vd., 2007; Chang vd., 2007); 3 – 8 MeV enerji aralıgında 200 kg CsI(Tl) sintilasyon kristal detektörü ile elektro-zayıf ˘ etkile ¸simi tesir kesiti; etkileşim parametreleri gV , gA; sin2 θW ve nötrino yük-yarıçap karesi ölçümü (Deniz ve Wong, 2008; Deniz vd., 2009; Deniz vd., 2010; Deniz vd., 2010; Deniz ve Wong, 2011; Deniz, 2012; Beringer vd., 2014); 220 eV eşik enerjisinde 20 g (4×5 g) Ultra Low Energy High Purity Germanyum (ULE-HP Ge) ile düşük kütleli karanlık madde (WIMP) araştırmaları (Lin vd., 2009) yapılmıştır. Mevcut veriler kullanılarak Standart Model Ötesi yeni fizik araştırmalarından Nötrinoların Standart Olmayan Etkileşimleri (NSI), Unparticle (UP) Fizigi ( Deniz vd., 2010) ve Non-Commutative Fizik (Bilmis vd., 2012) çalışmaları yapılarak bağlaşım sabitleri ölçülmüş ve mevcut limitler iyileştirilmiştir. Ayrıca 300 eV – 12.4 keV enerji aralığında 500 g Point-Contact Germanyum (PC-Ge) detektörü ile alınan veriler kullanılarak düşük kütleli karanlık madde (WIMP) araştırmaları yapılmış PRL’de yayınlanmıştır (Li vd., 2013). Bu proje kapsamında ise yukarıda bahsedilen deneysel veriler kullanılarak Standart Model Ötesi yeni fizik araştırmaları yapılmıştır. Böylece düşük enerjilerde Standart Model Ötesi yeni fizik araştırmaları konusunda yeni gelişmelerin elde edilmesi ve mevcut limitlerin iyileştirilmesi mümkün olabilmiştir.
0 yorum:
Yorum Gönder