“Amaterasu parçacığı” adı verilen, Teleskop Dizisi deneyinin yüzey dedektör dizisi tarafından gözlemlenen son derece enerjik kozmik ışının sanatçı tarafından çizilmiş çizimi. Katkıda bulunanlar: Osaka Metropolitan Üniversitesi/L-INSIGHT, Kyoto Üniversitesi/Ryuunosuke Takeshige
Teleskop Dizisi deneyi tarafından son derece enerjik bir kozmik ışının çığır açıcı bir şekilde tespiti, kozmik bir boşluğa işaret etmesi ve kozmik ışının kökenleri ve yüksek enerji fiziği konusundaki mevcut teorilere meydan okuması nedeniyle kaynağı hakkında soruları gündeme getiriyor.
Olağanüstü Bir Dünya Dışı Parçacığın Keşfi
Teleskop Dizisi deneyinde yer alan araştırmacılar, olağanüstü enerjiye sahip bir kozmik ışının tespit edildiğini duyurdular. Galaksimizin ötesinde ortaya çıkan bu parçacık, 240 exa-elektron voltun (EeV) üzerinde şaşırtıcı bir enerji seviyesine sahiptir. Bu dikkate değer buluntuya rağmen, varış yönü bilinen herhangi bir astronomik varlığa işaret etmediği için kesin kaynağı hala belirsizliğini koruyor.
Ultra Yüksek Enerjili Kozmik Işınların Gizemi
Kozmik ışınlar, uzaydan gelen atom altı yüklü parçacıklardır; Ultra Yüksek Enerjili Kozmik Işınlar (UHECR’ler) nadir ve olağanüstü derecede güçlü bir türdür. Bu UHECR’ler, insan yapımı parçacık hızlandırıcıların ulaştığı enerjinin kabaca bir milyon katı olan 1 EeV’nin üzerinde enerjilere sahiptir. Bunların, kara delikler, gama ışını patlamaları ve aktif galaktik çekirdekler gibi Evrendeki en enerjik olaylardan kaynaklandığına inanılıyor. Ancak bunların kesin fiziği ve hızlanma mekanizmaları hala tam olarak anlaşılamamıştır. Bu yüksek enerjili kozmik ışınların seyrek doğası (kilometre kare başına yüzyılda bir parçacıktan daha az olduğu tahmin ediliyor), bunların tespitini nadir bir olay haline getiriyor ve geniş toplama alanlarına sahip aletler gerektiriyor.
Sanatçının, elektromanyetik alanlardan etkilenen daha zayıf bir kozmik ışının aksine, son derece enerjik olayları açıklığa kavuşturmak için ultra yüksek enerjili kozmik ışın astronomisini gösteren çizimi. Kredi bilgileri: Osaka Metropolitan Üniversitesi/Kyoto Üniversitesi/Ryuunosuke Takeshige
Telescope Array’in Eşsiz Keşfi
Utah’ta 700 kilometrekarelik etkili algılama alanına sahip büyük ölçekli bir yüzey dedektörü dizisi olan Telescope Array (TA) deneyi, 27 Mayıs 2021’de yaklaşık 244 EeV çığır açan enerjiye sahip bir UHECR’yi başarıyla tespit etti.
Parçacığın olağanüstü yüksek enerjisi göz önüne alındığında, araştırmacılar, ön plandaki manyetik alanlardan yalnızca nispeten küçük sapmalar deneyimlemesi gerektiğini ve dolayısıyla varış yönünün kaynağıyla daha yakından ilişkili olmasının beklenmesi gerektiğini belirtiyorlar. Ancak bulgular, varış yönünün, UHECR’lerin potansiyel kaynağı olduğu düşünülen herhangi bir açık kaynak galaksiyi veya bilinen herhangi bir astronomik nesneyi göstermediğini gösteriyor.
Bunun yerine varış yönü, çok az galaksinin bulunduğu bir bölge olan Evrenin büyük ölçekli yapısındaki boşluğa işaret ediyor. Bilim adamları bunun, galaktik manyetik alan modelleri, yerel ekstragalaktik mahallede tanımlanamayan bir kaynak veya ilgili yüksek enerjili parçacık fiziğinin eksik anlaşılmasıyla tahmin edilenden çok daha büyük bir manyetik sapmaya işaret edebileceğini öne sürüyorlar.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için:
Referans: Telescope Array Collaboration*†, RU Abbasi, MG Allen, R. Arimura, JW Belz, DR Bergman, SA Blake, BK Shin, IJ Buckland, BG Cheon, “Bir yüzey dedektör dizisi tarafından gözlemlenen son derece enerjik bir kozmik ışın”, T. Fujii, K. Fujisue, K. Fujita, M. Fukushima, GD Furlich, ZR Gerber, N. Globus, K. Hibino, R. Higuchi, K. Honda, D. Ikeda, H. Ito, A. Iwasaki, S. Jeong, HM Jeong, CH Jui, K. Kadota, F. Kakimoto, OE Kalashev, K. Kasahara, K. Kawata, I. Kharuk, E. Kido, SW Kim, HB Kim, JH Kim, JH Kim, I . Komae, Y. Kubota, MY Kuznetsov, KH Lee, BK Lubsandorzhiev, JP Lundquist, JN Matthews, S. Nagataki, T. Nakamura, A. Nakazawa, T. Nonaka, S. Ogio, M. Ono, H. Oshima, IH Park, M. Potts, S. Pshirkov, JR Remington, DC Rodriguez, C. Rott, GI Rubtsov, D. Ryu, H. Sagawa, N. Sakaki, T. Sako, N. Sakurai, H. Shin, JD Smith , P. Sokolsky, BT Stokes, TS Stroman, K. Takahashi, M. Takeda, A. Taketa, Y. Tameda, S. Thomas, GB Thomson, PG Tinyakov, I. Tkachev, T. Tomida, SV Troitsky, Y. Tsunesada, S. Udo, FR Urban, T. Wong, K. Yamazaki, Y. Yuma, YV Zhezher ve Z. Zundel, 23 Kasım 2023, Bilim.
DOI: 10.1126/science.abo5095