‘Hayalet Parçacık’ Astronomide Çığır Açtı

Astronomlar tarihte ilk kez yüksek enerjili bir nötrinoyu kozmik kaynağına kadar takip etmeyi ve bu süreçte yüz yıllık bir gizemi de çözmeyi başardılar. 

Nötrinolar kütleleri neredeyse sıfır olan, elektriksel yükü olmayan ve bu nedenle çevreleriyle nadiren etkileşime giren atom altı parçacıklardır ve her an bu “hayalet parçacıkların” trilyonlarcası siz fark etmeden vücudunuzdan geçip durur. 

Nötrinoların çoğu güneşten gelse de, çok yüksek enerjiye sahip küçük bir yüzdesi de derin uzaydan gelir. Onların muğlaklığı astronomların onların kaynaklarını belirlemelerini hep engelledi; ta ki şimdiye kadar. 

Güney Kutbu’ndaki IceCube Nötrino Gözlemevi’nin yaptığı gözlemler, araştırmacıların bir kozmik nötrinoyu, merkezinde çok hızlı dönen süper kütleli bir kara delik bulunan elips şeklideki çok büyük bir gezegen olan uzak bir blazara kadar takip etmelerine olanak tanıdı. 

Yüz Yıldan Fazladır Merak Ediliyordu

Keşif bununla da sınırlı kalmadı. Sürekli olarak dünyamıza çarpan ve yüksek enerjiyle yüklü parçacıklar olan kozmik nötrinolar, kozmik ışınlarla birlikte hareket ederler. Dolayısıyla, bu yeni keşifle, blazarların en azından bazı en hızlı hareket eden kozmik ışınların da hızlandırıcıları olduğu saptandı. 

IceCube Nötrino Gözlemevi’nin baş bilim insanı olan Francis Halzen, “Kozmik ışınların kaynaklarını yüz yıldan fazladır arıyorduk,” diyor. 

IceCube tesisi, Antarktika buzullarının 2.5 kilometre derinlerine kadar inen ışığa duyarlı detektörlere sahiptir ve bunlar bir nötrino bir atom çekirdeğiyle etkileşime girdiğinde yayılan mavi ışığı algılarlar. 

22 Eylül 2017’de, IceCube 300 tera elektron volt yüklü olan, son derece yüksek enerjiye sahip bir nötrino algıladı ve bir dakika içinde astronomlara bu bulguyu ve parçacığın kaynağıymış gibi görünen uzay bölgesinin koordinatlarını içeren otomatik bir bildiri yolladı. 

Ardından uzaydaki ve karadaki yaklaşık 20 teleskop koordinatları araştırmaya koyuldu ve sonunda nötrinonun kaynağının zaten bilinmekte olan TXS 0506+056 isimli, dünyadan dört milyar ışık yılı uzaklıktaki bir blazar olduğu anlaşıldı. 

Daha Önceye Ait Veriler De Var

Farklı araçlarla yapılan takip gözlemleri de TXS 0506+056’dan gelen güçlü gama ışını patlamaları olduğunu ortaya koydu ve IceCube ekibi arşivlerini gözden geçirdiğinde, aynı blazardan gelmiş gibi görünen bir düzineden fazla kozmik nötrino verisine rastladı. 

IceCube’ta kıdemli bir bilim insanı olan Albrecht Karle, “Tüm parçalar birbirini tutuyor. Başka gözlemevlerinden de yapılan gözlemler ve arşivimizdeki veriler, bu blazarın çok yüksek enerjiyle yüklü nötrinoların ve dolayısıyla yüksek enerjili kozmik ışınların kaynağı olduğuna dair ikna edici kanıtlar var,” diyor.

Astronomlar bugüne dek evrende birkaç bin blazar tespit ettiler ancak henüz hiçbirinin bize TXS 0506+056 gibi nötrinolar fırlattığı görülmedi. Halzen, space.com’a yaptığı açıklamada, “Bu kaynağın özel bir tarafı var ve bunun ne olduğunu bulmalıyız,” diyor.