Kaydedilen En Yüksek Enerjili Nötrino
Astrofizikçiler şimdiye kadar kaydedilen en enerjik nötrinoyu gözlemlediler. Radyasyonu tespit eden cam kürelerden oluşan Kübik Kilometre Nötrino Teleskobu (KM3NeT) tarafından 13 Şubat 2023’te Akdeniz’in tabanında, uzak bir galaksiden geldiği tahmin edilen bir parçacık tespit edildi. Teleskopu gözlemleyen araştırmacılar, 2024’ün başlarında verilerinin ilk analizini tamamlayana kadar bu tespiti fark etmediler.
Nötrinolar, bir elektrondan bir milyon kat daha hafif olan elektriksel olarak nötr parçacıklardır. Bunlar genellikle nükleer reaksiyonlar sırasında, örneğin Güneş’in merkezinde ortaya çıkarlar ve milyonlarca elektron volt (10^6 eV) mertebesinde enerjilerle ortaya çıkarlar.
Ancak araştırmacılar, on yıldan uzun bir süredir, uzak galaksilerden kaynaklandığına inanılan, birkaç katrilyon elektronvolta (10^15 eV veya 1 petaelektronvolt) varan benzeri görülmemiş enerjiler taşıyan nötrinoları tespit ediyorlar.
(Şimdiye kadar keşfedilen en enerjik parçacığın enerjisi 320.000 PeV’du, fakat bu bir nötrino değil, Aman Tanrım parçacığı adı verilen bir kozmik ışındı.)
Nötrino fizikçisi ve KM3NeT sözcüsü Pascal Coyle, “Bunun teleskobun garip ya da sıra dışı bir davranışı olmadığına kendimizi ikna etmemiz gerekiyordu” diyor.
Yüksek enerjili nötrino
KM3NeT, İtalya’nın Sicilya adası açıklarında yaklaşık 3.500 metre derinlikte deniz tabanına sabitlenmiş hassas ışık dedektörlerinden oluşan dizilerden ve Fransa’nın Toulon kenti yakınlarında bulunan daha küçük ikinci bir diziden oluşuyor.
Bu dedektörler, müonlar gibi yüksek enerjili, elektrik yüklü parçacıkların yaydığı ışığı algılar. Müonlar, kozmik ışınların hava molekülleriyle çarpışması sonucu oluştukları için sürekli olarak Dünya yüzeyine düşerler. Ama bazen bir kozmik nötrino aynı zamanda bir müon da üretir.
Şubat 2023’te Sicilya Gözlemevi tarafından tespit edilen olayda ekip, ürettiği alışılmadık ışık miktarına dayanarak müonun 120 PeV enerji taşıdığını tahmin etti. Parçacığın yörüngesi Dünya yüzeyine göre yataya yakındı ve doğuya, Yunanistan’a doğru hareket ediyordu.
2012 yılında kozmik nötrinoları ilk tespit eden Güney Kutbu gözlemevi IceCube’da çalışan nötrino fizikçisi Elisa Resconi, “120 PeV tek başına bunun devasa bir olay olduğunu söylemeye yeter” diyor.
Parçacığın yüksek enerjisi ve neredeyse yatay yörüngesi göz önüne alındığında, ekip müonun büyük ihtimalle kozmik ışınlar tarafından değil, daha önce gözlemlenenlerden 20 kat daha enerjik bir nötrino tarafından yaratıldığı sonucuna vardı.
Ultra yüksek enerjili nötrinoların tam olarak nereden geldiği bilinmiyor, ancak olasılıklar dev kara deliklerden gama ışını patlamaları adı verilen yıldız patlamalarına kadar uzanıyor.
Bazılarının ise, proton gibi parçacıkların Büyük Patlama’dan kalan kozmik mikrodalga arka plan radyasyonuyla çarpışmasıyla yıldızlar arası uzayda oluşması bekleniyor.
KM3NeT rekor nötrinoyu gözlemlediğinde 21 dedektör zinciri vardı. O tarihten bu yana ekip 12 yeni uydu daha konuşlandırarak teleskobun tespit edebildiği olay sayısını ve verilerinin doğruluğunu artırdı.
Araştırmacılar şimdiye kadar zincir sayısını 120’ye çıkarmak için yeterli fona sahipler ve sonunda toplam sayıyı 230’a çıkarmayı umuyorlar. Projenin maliyeti yaklaşık 350 milyon avro olacak.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Kaydedilen En Yüksek Enerjili Nötrino/ Kaydedilen en yüksek enerjili nötrino
Dünya’nın Suyu Nereden Geldi? Bilim İnsanlarından Şaşırtıcı Teori!