27 Mayıs 2021’de ABD’nin Utah eyaletindeki büyük bir dedektör sistemi olağandışı bir olguyu kaydetti: Uzak evrenden gelen son derece yüksek enerjili bir parçacık, Dünya atmosferine nüfuz etmiş ve büyük bir ikincil parçacık yağmurunu tetiklemişti. 240 milyar milyar elektron volt (240 exa-elektron volt) enerjisiyle, 1991 yılında kaydedilen bir önceki rekor sahibi olan “Aman Tanrım” parçacığının hemen arkasında yer alıyor.
Bu kadar yüksek enerjili parçacıkların kökeni hala tam olarak bilinmiyor. Keşif ekibi şu anda “Science” dergisinde, 2021 yılında kaydedilen ve bir Japon tanrısından sonra “Amaterasu” olarak adlandırılan parçacığın kökeni olarak hiçbir gök cismi izlenemediğini bildirdi.
Uzay Komutanlığı Almanya’nın uzaydaki güvenliğini nasıl savunuyor ve bu neden giderek daha önemli hale geliyor?
Modern yaşam, tıpkı Dünya’daki askeri başarılar gibi, giderek daha fazla uydulara bağımlı hale geliyor. Bundeswehr’in Uzay Komutanlığının Almanya’nın uzaya erişimini korumasının nedeni budur. Ulusal ve ittifak savunması açısından hayati önem taşıyacak genç bir birliğe ziyaret.
“Orada bu kadar yüksek enerji üretebilecek hiçbir şey yok”
Aksine, Amaterasu parçacığının geldiği yönde, gökbilimcilerin “boşluk” adını verdiği, içinde neredeyse hiç galaksinin bulunmadığı devasa bir boşluk olan bir bölge var. Utah’taki Telescope Array dedektör sisteminin sözcüsü John Matthews, “Bu kadar yüksek enerjiye sahip parçacıkların evrendeki manyetik alanlar tarafından yalnızca hafifçe saptırılması gerekir” diye açıklıyor. “Fakat Aman Tanrım parçacığının ve bu yeni parçacığın yörüngelerini takip ettiğimizde, orada bu kadar yüksek enerjiler üretebilecek hiçbir şeyin bulunmadığını görüyoruz.”
Dünyanın atmosferi sürekli olarak uzaydan gelen parçacıklar (çoğunlukla protonlar) tarafından vurulur. Bunların çoğu güneşimizden geliyor, daha enerjik parçacıklar ise uzak nötron yıldızlarından ve kara deliklerden geliyor. Ancak enerjisi 50 milyar milyar elektron voltun (50 exa-elektron volt) üzerinde olan parçacıklar kafa karıştırıcıdır. Bu, Dünya üzerindeki en büyük parçacık hızlandırıcının üretebileceğinden on milyon kat daha fazla enerjidir ve kabaca sert bir vuruşla topun küçük bir temel parçacığa yoğunlaşmış enerjisine eşdeğerdir. Gök araştırmacılarının bu son derece yüksek enerjili parçacıklar hakkında hâlâ bir açıklaması yok.
“Aman Tanrım” parçacıklarının izini sürmek için büyük dedektör sistemlerine ihtiyaç var
Ancak bu tür parçacıklar nadirdir. Uzmanlar, atmosfere yalnızca her yüz yılda bir kilometrekare başına böyle bir canavar parçacığının çarptığını tahmin ediyor. Bu nedenle gizemli parçacıkların izini sürmek için büyük dedektör sistemleri gereklidir. Utah’taki “Teleskop Dizisi” toplam 700 kilometrekarelik bir alana yayılmış 507 adet üç metreküp parçacık dedektöründen oluşuyor.
Yüksek enerjili bir parçacık dünyanın atmosferine nüfuz ederse, oradaki atomlar ve moleküllerle çarpışır ve sonuçta milyarlarca temel parçacıktan oluşan bir yağmur yaratacak devasa bir zincirleme reaksiyonu tetikler. Teleskop Dizisinin dedektörleri orijinal parçacığı değil, bu ikincil parçacıkları kaydeder. Amaterasu olayında 48 kilometrekarelik alan üzerinden 23 dedektör tepki verdi.
Araştırmacılar, kaydedilen ikincil parçacıkların enerji ve zaman dizilişinden, orijinal kozmik parçacığın hangi enerjiyle ve hangi yönden Dünya atmosferine girdiğini yeniden oluşturabiliyor.
Daha önce bilinmeyen fiziksel olaylar aşırı parçacıkları mı üretiyor?
Amaterasu parçacığının nereden geldiği belli olmadığı için spekülasyonlar çok yaygın: Belki daha önce bilinmeyen fiziksel olaylar aşırı parçacıkları üretiyor olabilir. Utah Üniversitesi’nden John Belz örnek olarak “Uzay-zamanın yapısındaki kusurlar olabilir” diyor. “Çok sayıda tamamen çılgın teklif var.” Ama belki de parçacıkları açıklamak için “yeni fizik” gerekmiyor. Araştırmacılar “Science” dergisinde “Bu aynı zamanda yakın bölgedeki bir manyetik alanın neden olduğu güçlü bir sapma da olabilir” diye yazdı; çünkü böyle bir sapma, parçacığın yörüngesini takip ederken araştırmacıları yanıltabilir.
Ekip, bu tür bulmacaları birkaç yıl içinde dedektör sistemiyle çözmeyi umuyor. Çünkü Teleskop Dizisi hızla genişletiliyor. İlave 500 dedektörle nihai olarak 2.900 kilometrekarelik bir alan kapsanacak. Bu da bilim adamlarının muhtemelen çok daha fazla sayıda aşırı yüksek enerjili parçacıklarla karşılaşacağı anlamına geliyor.
Haberler
Bir yanıt yazın