Dünyaca ünlü bir denklemi pratik uygulamalarla keşfeden fizikçiler, plazma fotonlarının düzenlenebilir olduğunu ve bu fotonlar aracılığıyla madde elde etmenin mümkün olduğunu belirtiyorlar. Söz konusu denklem, Einstein’ın enerji ve kütle arasındaki ilişkiyi kuran E = mc² formülüdür. Bu denklem, enerjinin kütle ile, kütlenin ise ışık hızının karesiyle çarpıldığında eşdeğer olduğunu ifade eder.
Osaka Üniversitesi ve UC San Diego’daki bilim insanlarından oluşan bir ekip, lazer kullanarak fotonların çarpışmalarını simüle etti. Yapılan araştırmalar, bu çarpışmaların elektron ve pozitron çiftleri oluşturarak madde üretme potansiyeline sahip olduğunu gösterdi. Elektronun karşıt parçacığı olan pozitronlar, lazerin güçlü elektrik alanı tarafından hızlandırılarak, bir pozitron ışını üretme kapasitesine ulaşabiliyor.
Bu araştırmanın sonuçları, Physical Review Letters dergisinde yayımlandı. UC San Diego’da fizikçi olarak görev yapan ve makalenin ortak yazarı olan Alexey Arefiev, Osaka Üniversitesi’nden yapılan bir açıklamada, “Önerimizin deneysel olarak uygulanabilir olduğunu düşünüyoruz ve gerçek dünyada uygulanmasını dört gözle bekliyoruz” dedi. Açıklamada, deneysel kurulumun mevcut lazer yoğunluklarında gerçekleştirilmesinin mümkün olduğu vurgulandı.
Araştırmacılar, potansiyel deneysel düzenekleri test etmek amacıyla simülasyonlar gerçekleştirdi ve oldukça ilgi çekici bir düzenek buldular. Foton-foton çarpıştırıcısı, madde üretmek için Breit-Wheeler sürecini kullanır; bu süreç, gama ışınlarının yok edilmesiyle elektron-positron çiftleri üretmektedir.
Evrenin uzak noktalarında, yıldızların doğup öldüğü ve zamanın akışının durduğu ekstrem fizik olayları mevcuttur. 2021 yılında farklı bir araştırma ekibi, yıldızların yaşam döngülerinin son aşamalarında, nötron yıldızlarının çekirdeklerinin karanlık madde parçacıklarının fotonlara dönüşebileceği bir mekanizma olabileceğini öne sürdü. Bu dönen nötron yıldızlarına pulsar denir ve bu yıldızlar, yüksek enerjili ortamları sayesinde maddenin ışıktan üretilebileceği yerlerdir.
NASA’ya göre, pulsarlar saniyede binlerce kez dönebilir, gama ışınları yayabilir ve evrendeki en güçlü manyetik alanlardan bazılarına sahiptir. Pulsarlar ayrıca uzaydaki yerçekimi dalgalarını ölçmek için de oldukça faydalıdır. Bu yılın başlarında, beş farklı pulsar zamanlama dizisi işbirliği, arka planda yerçekimsel dalgalara yönelik ilk bulgularla ilgili şüpheli sonuçlar elde etti.
Pulsarların gözlemlenmesi zor olsa da, fizikçiler bu ilginç varlıkları simüle etmeye yönelik çalışmalara devam ediyor. Deneyin destekleyicisi olan Ulusal Bilim Vakfı program direktörü Vyacheslav Lukin, “Bu araştırma, evrenin gizemlerini laboratuvar ortamında keşfetmenin potansiyel bir yolunu gösteriyor” dedi ve ekledi: “Bugünün ve yarının yüksek güçlü lazer tesislerindeki gelecek olanaklar artık daha da ilgi çekici hale geldi.”
Bu deney, uzayın uzak noktalarındaki uç fizik durumlarını gezegenimize çok daha yakın hale getirerek evrenin kompozisyonunu incelemenin yeni bir yolunu sunabilir. Ancak bunun hayata geçmesi için öncelikle bir deneyin kurulup tamamlanması gerekecek.
