Bilim İnsanlarından Çığır Açan Buluş: Süper katı madde ilk kez karıştırıldı

Bilim dünyası, yeni bir keşifle büyülenmiş durumda! Uzun zamandır teorik olarak varlığı düşünülen, hem katı hem de akışkan özellikler taşıyan "süper katı" bir madde, sonunda Avusturya’daki Innsbruck Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yaratıldı. Bu, sadece bilimsel bir gelişme değil, aynı zamanda evrenin derinliklerini ve nötron yıldızlarının gizemli doğasını anlamamız açısından da çok önemli bir adım.

Süper katılar, kuantum mekaniğinin sürprizlerle dolu dünyasında yer alıyor. Normalde bildiğimiz dört temel madde hali var: katı, sıvı, gaz ve plazma. Ancak sıra dışı koşullarda, örneğin mutlak sıfır sıcaklığına yakın (-273,15 °C), tamamen farklı maddeler ortaya çıkabiliyor. İşte bu koşullarda süperakışkan adı verilen maddeler, neredeyse akışkanlığın sınırlarını zorlayarak sıfır viskoziteye sahip hale geliyor.

Innsbruck ekibi, 2021'de bu süper katı halin iki boyutlu bir örneğini geliştirmeyi başarmıştı, ancak süperakışkan özelliklerin doğrudan kanıtı olan kuantize girdaplar henüz gözlemlenememişti. Ta ki şimdiye kadar! Bilim insanları, manyetik alan kullanarak süper katıyı karıştırdıklarında ortaya bu özel kuantize girdaplar çıktı. Araştırmanın başında yer alan Francesca Ferlaino, bu girdapları anlamak için bir fincan kahve karıştırırken ortaya çıkan girdabı düşünmemizi öneriyor. Fakat burada çarpıcı bir fark var: Süperakışkan özellikler nedeniyle, girdaplar büyük bir merkez yerine, küçük ve düzenli desenlerle yüzeye yayılıyor; adeta mükemmel bir Gravyer peynirindeki gibi.

HEM KATI HEM AKIŞKAN ÖZELLİKLERE SAHİP SÜPER KATI MADDE

Bu olağanüstü buluş, gelecekte ekstrem koşulları laboratuvarda simüle etme yolunda büyük bir kapı aralıyor. Süper katılar sayesinde, nötron yıldızlarının dönerken içlerinde oluşan süperakışkan girdapları daha iyi anlayabileceğiz. Bu, yıldızların yaşam döngülerine ve süpernova patlamalarından sonra ortaya çıkan kozmik yapılara dair bilgi sınırlarımızı genişletebilir.

Yazarlar arasında bulunan Thomas Bland, bu yeni gözlemlerin nötron yıldızlarının dönme hızındaki değişikliklerin, yıldızın içinde sıkışmış süperakışkan girdaplardan kaynaklanabileceğini düşündürdüğünü belirtiyor. Bland ayrıca, süperakışkan girdapların süperiletkenlerde de var olabileceğini ifade ediyor ki bu, elektriğin kayıpsız iletimi gibi devrimsel uygulamaların kapısını aralayabilir.