Çinli araştırmacılardan oluşan bir ekip, Samanyolu'nun Kuğu bölgesinde, şimdiye kadar tespit edilen en enerjik kozmik ışınların kökenini ortaya çıkaran, ultra yüksek enerjili gama ışınlarından oluşan dev bir baloncuk buldu.
Peta-Elektronvolt kozmik ışınlar
Kozmik ışınlar Dünyayı inanılmaz enerjilerle bombalayan, uzaydan gelen gizemli parçacıklardır. Bazıları 10 Peta-Elektronvolttan (PeV, 1PeV=1015eV) fazla enerjiye sahiptir; bu, insan yapımı en büyük parçacık hızlandırıcı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısından milyonlarca kat daha yüksektir. Peki bu kozmik ışınlar nereden geliyor ve nasıl bu kadar aşırı enerjilere kadar hızlandırılıyor?
NASA'nın Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu
Bu soru, özellikle kozmik ışın enerji spektrumunda 1 PeV civarında bir “diz”in keşfedilmesinden bu yana, bilim adamlarını onlarca yıldır şaşırtıyor. Bu, kozmik ışınların sayısının bu enerjinin üzerine keskin bir şekilde düştüğü anlamına geliyor ve bu da Samanyolu'ndaki çoğu kaynağın sağlayabileceği enerji miktarının bir sınırı olduğunu gösteriyor. Bununla birlikte, bazı kozmik ışınlar hala bu sınırı aşmayı ve daha yüksek enerjilere ulaşmayı başarıyor; bu da bazı süper kozmik ışın hızlandırıcılarının galakside gizlenmesi gerektiğini gösteriyor.
Şimdi, Çin Bilimler Akademisi Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü'nden bir araştırmacı ekibi, böyle bir süper kozmik ışın hızlandırıcının ilk kanıtını, aşağıdakileri kullanarak buldu: Büyük Yüksek İrtifa Hava Duşu Gözlemevi (LHAASO), Çin'in Sichuan kentinde 4.410 metre yükseklikte bulunan son teknolojiye sahip bir tesis. LHAASO, kozmik ışınlar uzaydaki madde veya radyasyonla etkileşime girdiğinde üretilen yüksek enerjili fotonlar olan gama ışınlarını tespit etmek için tasarlanmıştır.
Kuğu bölgesinde devasa bir gama ışını kabarcığı
Araştırmacılar bildirdi Bilim Bülteni büyük bir gama ışını kabarcığı keşfettiklerini Kuğu yıldız oluşum bölgesiGökyüzünde yaklaşık 10 derecelik bir alana yayılan bu gökada, dolunayın 20 katı büyüklüğündedir. Bu baloncuğun içinde, enerjileri 1 PeV'nin üzerinde olan ve en yüksek değeri 2,5 PeV'ye ulaşan birkaç gama ışını fotonunu tespit ettiler. Samanyolu'nda bu kadar yüksek enerjiye sahip gama ışınları ilk kez gözlemleniyor.
Wikimedia Commons'ı
Gama ışını kabarcığı, içinde protonları 20 PeV'ye kadar enerjilere yükseltebilen ve onları yıldızlararası uzaya enjekte edebilen süper kozmik ışın hızlandırıcının olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, süper kozmik ışın hızlandırıcının en olası kaynağı olarak Cygnus OB2 adı verilen devasa bir yıldız kümesini belirlediler. Cygnus OB2, yoğun radyasyon ve yıldız rüzgarları yayan, parçacıkları aşırı enerjilere kadar hızlandırabilen çalkantılı bir ortam yaratan yüzlerce genç, sıcak ve büyük yıldız içerir.
Kuğu bölgesindeki süper kozmik ışın hızlandırıcının keşfi, galaksideki en yüksek enerjili kozmik ışınların kökenine ışık tuttuğu için kozmik ışın fiziği açısından bir dönüm noktasıdır. Ayrıca LHAASO'nun yüksek enerjili evreni keşfetmek ve gizemlerini açığa çıkarmak için güçlü bir araç olduğunu da gösteriyor. Araştırmacılar, LHAASO'nun gelecekte daha fazla süper kozmik ışın hızlandırıcısı bulmasını ve kozmik ışınların kökenine ilişkin uzun süredir devam eden bulmacanın çözülmesine yardımcı olmasını bekliyor.
İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nden (INAF) ünlü astrofizikçi Prof. Elena Amato, keşfin kozmik ışınların kökeni üzerindeki etkisini vurguladı. Ayrıca bu sonuçların “yalnızca dağınık emisyon anlayışımızı etkilemekle kalmayıp, aynı zamanda Galaksideki kozmik ışın (CR) taşınımına ilişkin açıklamamızla da çok ilgili sonuçları olduğunu” belirtti.
Kaynak bağlantısı