⚛️The Blaazar: Kara Delik tarafından oluşturulan Enerjik Partiküller ⚛️
Bilim insanları şimdiye kadar tespit edilen en yüksek enerjili "hayalet parçacığı" tespit etti.
Bir nötrino türü olan parçacık, Dünya'ya neredeyse ışık hızında ve şimdiye kadar görülmemiş en enerjik nötrinonun 30 katı enerjisiyle geldi.
Bu, bu kadar yüksek enerjiye sahip nötrinoların evrende üretilebileceğinin ilk somut kanıtıdır.
Bu parçacığın yüksek enerjili doğası nötrinonun Samanyolu'nun dışından geldiğini ve hayalet parçacığın kaynağı henüz belirlenmemiş olsa da.
Şüphelilerin tümü "blazarlar" ya da süper kütleli kara delikleri besleyerek güçlendirilen "aktif galaktik çekirdekler" (AGN) enerjik çekirdekleridir.
Blazarlar öne çıkan kuasar türleridir çünkü yüksek enerjili parçacıkların ve patlattıkları ışık ışınları doğrudan Dünya'ya yönelir.
Başka bir olasılık ise, yüksek enerjili nötrinonun, ultramasif kozmik ışın parçacığı ışık parçacıklarına çarptığında ya da "fotonlar" Büyük Patlama'dan hemen sonra meydana gelen bir olay sonrasında evrende bırakıldığıdır.
Nötrino, Akdeniz'in dalgalarının 11.300 feet (3.450 metre) altında bulunan Kilometre Küp Nötrino Teleskobu (KM3NeT) ile tek bir muon tespiti ile görüldü.
KM3-230213A olarak belirlenen olay sırasında müon tüm KM3NeT dedektörünü geçti ve derin deniz cihazının binlerce yüksek teknik dedektörünün üçte birini aydınlattı.
Nötrino büyük olasılıkla kozmik bir kökeni vardı ve enerjisi tamamen keşfedilmemiş bir enerji bölgesinde.
Tarih bize gösteriyor ki, ne zaman yeni bir 'enerji penceresi' açsanız, ne bulacağınızı asla bilemezsiniz.
Tamamen keşfedilmemiş.
Yüksek enerjili kozmik hayaletleri yakalamak karmaşık bir süreçtir.
Nötrinolara genellikle "hayalet parçacıkları" lakabı verilir çünkü şarjları yok ve oldukça var olmayan bir kütleye sahiptirler.
Aslında, yaklaşık 100 trilyon nötrino siz hiçbir şey farketmeden her saniye vücudunuzdan geçebilir.
Bu nedenle, nötrinolar ışık parçacıklarından sonra evrendeki en çok bulunan ikinci parçacığı temsil etseler de, tespit edilmesi zor ve yerin altına ya da bu durumda denizin derinliklerine inmek için dedektörlere ihtiyaç duyarlar.
Nötrinolar temel parçacıkların en gizemlilerinden biridir.
Elektrik yükü yok, kütleleri neredeyse yok ve sadece maddeyle zayıf bir şekilde etkileşime geçiyorlar.
Onlar bize en enerjik fenomenlerde yer alan mekanizmalar hakkında eşsiz bilgiler getiren ve evrenin en uzak noktalarını keşfetmemize olanak sağlayan özel kozmik habercilerdir.
KM3NeT nötrino değil, elektron benzeri bir muondan gelen bir ışık parlaması tespit etse de, alışılmadık derecede yüksek enerjili bir nötrino başka bir parçacığa çarptığında yaratıldığını gösteren bu temel parçacığın nitelikleridir.
Yukarıdan gelen dedektörden geçen, Dünya atmosferinde üretilen birçok muon, bunlar bizim için özel bir ilgi değil.
Sadece 2023 yılında kabaca 110 milyonunu tespit ettik.
Meğer bu parçacık yatay yönlendirilmiş.
Yatay bir muon üretmek için, bir nötrino olması gerekir çünkü bunlar, dedektörde bu yatay parçacığı üretmek için gerekli miktarda materyal, 87 mil [140 kilometre] kaya ve suyu geçebilen tek parçacıklardır.
Ekibimiz nötrinonun enerjisini dedektör tarafından kayıtlı ışık miktarından tespit edebildi.
Enerjinin 220 milyon milyar elektron volt olduğunu ve Heijboer'in Dünya'nın en büyük parçacık hızlandırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısının (LHC) başarabileceğinin 30.000 katı olduğunu açıkladı.
Bağlam için, bir parçacığı bu enerjilere hızlandırmak için, LHC'nin mevcut uzunluğundan 17 mil (27 kilometre) 25.000 mil (40.000 kilometre) civarında genişletilmesi gerekir.
Bu dünyanın çevresi.
Böylesine enerjik bir ölçeke ulaşmak için dünyanın her yerinde küresel bir LHC hızlandırıcısına sahip olmak gerekir.
Peki, ne tür doğal kozmik parçacık hızlandırıcısı böyle bir enerjiyle bir nötrinoyu fırlatmış olabilir?
Henüz kesin bir cevabımız olmamasına rağmen çözümün AGN'lerin kalbinde yattığından şüpheleniyorlar.
Kozmik parçacık hızlandırıcıları olarak süper kütleli kara delikler
Yüksek enerjili evren, büyük yıldızların patlayan süpernova ölümlerinden yüksek enerjili ışık patlamalarına kadar çeşitli şiddetli ve güçlü olaylarla dolu.
Genellikle saniyenin kesirleri için sürseler de, gama-ışını patlamaları güneşin tüm ömrü boyunca yayacağından daha fazla enerji pompalayabilir.
Blazar patlama olaylarında yayılan jetler, kozmik ışınlar olarak bilinen yüksek enerjili parçacıklardan oluşuyor ve onları yaratan kara deliğin içinde barındıran galaksilerin sınırlarının çok ötesine uzanabiliyor.
Bu jetler ayrıca düşük enerjili radyo dalgalarından aşırı yüksek enerjili gama ışınlarına kadar uzanan elektromanyetik radyasyondan da oluşur.
Bu tür parçacıklar galaksideki diğerlerine çarptığında, evrende yüksek enerjili nötrino yağmurları gönderirler.
Coniglione basın toplantısında, araştırmacıların parçacığın yönünü ölçerek Samanyolu sınırına kadar izini sürebildiklerini açıkladı.
Galaksimizdeki izlenebilen yüksek enerjili hayalet parçacığını açıklayacak bir kaynak olmadan ekip 12 ilginç kaynak buldu, hepsi Samanyolu sınırlarının ötesinde blazarlar.
Bu 12 kişiden biri yeni keşfedilen parçacığın başlangıç noktası olabilir.
Bu yüksek enerjili nötrinonun ultra yüksek enerjili kozmik ışın, büyük olasılıkla bir proton, kozmik mikrodalga arka planda (CMB) bir fotona çarpmasıyla üretilmiş olabileceğini düşünüyoruz.
Bu kozmik fosil, elektronların protonlara bağlanmasından sonra evrende özgürce seyahat edebilen ilk ışığı temsil ediyor, fotonların sonsuzca dağılmadan özgürce seyahat etmelerini sağlıyor.
Kozmik bir ışın ile CMB arasındaki bir etkileşimde yüksek enerjili nötrino sağanağı yaratabilirdi.
Eğer durum böyleyse, bu sözde "kozmojenik nötrinonun ilk tespiti olur. "
Fizikçiler sinir bozucu bir şekilde bulunması zor olmasına rağmen bu tür nötrinoların var olması gerektiğine eminler.
Kozmojenik nötrinonun potansiyel tespiti heyecan vericidir çünkü bu yüksek enerjili parçacıklar yeni bir astronomi formu açabilir.
Bu, elektromanyetik radyasyona ve yerçekimsel dalga astronomisinin uzay-zamanın dokusundaki küçük dalgalanmalara odaklanan "geleneksel astronominin" birleşmesini destekleyecekti.
Evreni araştırmanın bu yenilikçi yollarının üçüncü kolu çoklu-messenger astronomi olarak adlandırılır ve bunun nötrino tabanlı sürümleri onu yeni yüksek enerjili alanlara dönüştürecektir.
Şu anda, tek bir tespitle ekip bu yüksek enerjili nötrinonun blazar gibi kozmik parçacık hızlandırıcısından mı geldiğini yoksa kozmik ışın/CMB çarpışması mı olduğunu ayırt edemedi.
Ancak KM3NeT'nin bu ilk tür tarihi tespiti hala inşaat halindeyken yapmış olması, bu kozmik gizemin yakında çözülebileceğine dair bir güven vermelidir.
Gelecek yıl KM3NeT, geliştirilmiş açısal çözünürlükle giderek daha fazla veri sunacak.
Yakın gelecekte, bu olay hakkında daha ince bir noktaya ve muhtemelen bu olayın kökeni hakkında daha sağlam bir sonuca ulaşacağız......
@sıkı hayranlar
