Kozmik ışınlar olarak bilinen gizemli yüksek enerjili parçacıklar, dünyanın en güçlü atom parçalayıcısında üretilenlerden milyonlarca kat daha büyük olan geniş bir enerji yelpazesinde uzayda ilerler. Bilim adamları uzun zamandır galaksimizin içinden gelen kozmik ışınların süpernova patlamalarından geldiğini düşünüyorlar, ancak yeni bir çalışma ikinci bir kaynağı belirledi: Samanyolu'nun kalbindeki süper kütleli kara delik. Bu yeni sonuçla, bilim adamlarını 100 yıldan fazla bir süredir hayal kırıklığına uğratan kozmik ışın kökenleri arayışı, beklenmedik yeni bir dönüş yaptı.
Dublin İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden astrofizikçi Andrew Taylor, "Bu çok heyecan verici" diyor. Bu muhtemelen alanı epeyce sarstı. İnsanların modellerini yeniden değerlendirmeleri gerekecek. "
Kozmik ışınlar , uzayda düz bir yol izlemedikleri için astronomlar için bir gizem oluşturmaktadır. Manyetik alanlar tarafından çekilir ve itilirler, bu nedenle belirli parçacıkların nereden geldiğini anlamak neredeyse imkansızdır. Bunun yerine araştırmacılar, kozmik ışınların kaynağında veya yakınında üretildiği düşünülen yüksek enerjili fotonlar olan gama ışınlarına baktılar. Gama ışınlarının nereden geldiğini öğrenin ve muhtemelen kozmik ışınların kaynağını buldunuz.
Galaksimizin içinden gelen kozmik ışınların birçoğu süpernova patlamalarından çok hızlı patlıyor gibi görünse de, bu tür patlamalar en yüksek enerjili kozmik ışınları açıklayamaz: enerjileri peta-elektronvoltlarında (PeV veya 10 15 eV) ölçülen . (Burada Dünya'da 1 PeV, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının kurşun iyonlarını birbirine çarptığında elde edebileceği toplam enerjidir .)
Almanya, Heidelberg'deki Max Planck Nükleer Fizik Enstitüsü'nden Werner Hofmann, "Neler olup bittiğini gerçekten bilmiyoruz" diyor.
Bununla birlikte, hem kozmik ışınları hem de onlara eşlik eden gama ışınlarını incelemenin zorluğu, atmosferdeki yüksek atomlarla çarpışarak yok olmaları ve Dünya'nın yüzeyine asla ulaşmamalarıdır. Bununla birlikte, bu çarpışmalar, yüzeye doğru yağan diğer parçacıkların sağanağına neden olur. Gökbilimciler yerdeki dedektörlerle bu parçacıkların yayılmasını ölçebilir veya parçacıkların atmosferde yavaşlarken yaydığı Cherenkov radyasyonu adı verilen ışık parlamalarını yakalayabilir.
Yeni çalışmada, Hofmann ve meslektaşları, Namibya'da bu tür radyasyonu algılayabilen beş teleskoptan oluşan Yüksek Enerjili Stereoskopik Sistemi (HESS) kullandılar. Hofmann, HESS'in yaklaşık on yıldır galaktik merkez üzerinde çalıştığını söylüyor, çünkü burası ilginç bir gama ışını kaynağı. Son yıllarda ekibi daha detaylı gözlemler gerçekleştirdi. Ve bugün Nature'da çevrim içi olarak bildirildiği üzere , galaktik merkezin etrafından gelen gama ışınlarının dağılımı , kara deliğe yakın bir süreç PeV enerjileriyle protonları ateşliyorsa tam olarak bekleyeceğiniz şeydir.
Bu protonların birçoğu daha sonra Dünya'ya PeV kozmik ışınları olarak ulaşabilir, ancak bazıları kaynaklarına yakın gaz molekülleri ile çarpışıyor ve gama ışınları üretiyor. HESS'in toplayabildiği bu gama ışınları, bu süper hızlı protonların kökenini ortaya çıkarıyor. Hofmann, "[protonların] merkezi bir kaynağı olduğunu gerçekten gösteriyor," diyor.
"Bu harika bir sonuç. İtalya'nın Floransa kentindeki Arcetri Astrofizik Gözlemevi'nden astrofizikçi Pasquale Blasi, ”diyor. "Protonların bu enerjilere ivmelenmesine ilişkin ilk defa neredeyse doğrudan kanıtımız var." Ancak aynı protonların kozmik ışınlar olarak Dünya'ya kadar ulaştıklarının henüz kanıtlanmadığı konusunda uyarıyor. Böyle bir mesafede, galaksinin halesinden yayılma ve kaçma olasılıkları yüksektir. Galaktik merkez ile burası arasında gidip gelen kozmik ışınları tespit etmenin yolları var, ancak "kutunun dışında düşünmemiz gerekebilir" diyor.
Hofmann'a göre, "gerçek hızlandırıcının ne olduğu hakkında çok az ipucu var." Kağıdın bahsettiği olasılıklardan biri, gaz ve tozun yerçekimi tarafından emildiği kara deliğin çok yakınında, bu aşırı ısınmış malzemedeki elektrik ve manyetik alanların karışıklığının bir şekilde protonları çok yüksek enerjiye kadar çırpıyor olmasıdır. Ekip, içgörüler için galaktik merkezin gama ışınlarını izlemeye devam edecek. Günler, aylar veya yıllar boyunca parlaklıktaki herhangi bir değişiklik, gama ışınlarının kara delik etrafındaki dağılımı ve daha ayrıntılı bir enerji spektrumu gibi bazı ipuçları sağlayacaktır. Hofmann, "Bunlar mekanizmayı idare edebilir" diyor.
Sonuç olarak, cevabın, Kuzey ve Güney yarımkürelerdeki alanlar arasında yayılmış 100'den fazla aynaya sahip olacak yeni bir dedektör olan Cherenkov Teleskop Dizisinin (CTA) yapımını beklemesi gerekebilir ve bu nedenle, herhangi birinden daha ince çözünürlükte görüntüler üretecektir. bugün müsait. "CTA, kaynağın boyutunu çözebilir: Bu gerçekten bir nokta [kaynak] mı yoksa daha genişletilmiş mi?" Hofmann diyor.
Taylor, bu sonucun aynı zamanda uzak galaksilerden uzayın geniş alanlarını dolaşan çok daha nadir ve hatta daha yüksek enerjili kozmik ışınların kaynağı için güncel bir teoriyi desteklediğine dikkat çekiyor. Teorisyenler, aktif galaktik çekirdeklerden (AGN'ler), düşen gazı ve tozu muazzam sıcaklıklara kadar ısıtan maddeyi çok hızlı tüketen süper kütleli kara deliklerden geldiklerini ve böylece evrende görülebilecek kadar parlak bir şekilde parladıklarını düşünüyorlar. Görece uysal olan merkez kara deliğimiz kozmik ışınlar üretebiliyorsa, "bu, AGN'lerin galaksi dışı kozmik ışınların kaynağı olduğu durumunu güçlendirir" diyor.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder