Kozmik ışın krizi büyüyor! Yeni teori eskiyi çökertti

DAMPE uzay teleskobu, Cenevre Üniversitesi'nin liderliğinde yürütülen uluslararası bir ekip tarafından, kozmik ışınlarda bir asrı aşkın süredir araştırılan alışılmadık bir deseni tespit etti. 1912 yılından bu yana bilim dünyasının çözmeye çalıştığı kozmik ışınların davranışları, DAMPE'nin elde ettiği yeni verilerle birlikte önemli bir dönüm noktasına ulaştı. Nature dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, farklı türdeki yüksek enerjili kozmik parçacıklar arasında ortak bir desenin varlığı doğrulandı. Bilim insanları, bu bulgunun kozmik ışınların hızlandırılma ve galaksiler arası taşınma süreçlerine dair uzun süredir tartışılan soruları aydınlatabileceğini düşünüyor.

Cenevre Üniversitesi'nden kozmik ışınlarda 15 TV eşiği tespiti

Yeni araştırma, Aralık 2015'te yörüngeye gönderilen Karanlık Madde Parçacık Keşif Aracı (DAMPE) tarafından toplanan kapsamlı verilere dayanıyor. Bilim insanları, kozmik ışınların çekirdeklerinde, belirli bir enerji eşiği aşıldıktan sonra parçacık sayısında ani bir düşüş yaşandığını keşfetti. Bu olay, bilimsel olarak 'spektral yumuşama' adıyla biliniyor ve yaklaşık 15 teraelektronvolt (TV) seviyesinde ortaya çıkıyor. Sertlik olarak adlandırılan fiziksel özellik, bir parçacığın uzayda manyetik alanlara karşı ne kadar direnç gösterdiğini belirliyor. Araştırmacılar, bu desenin hafif protonlardan ağır demir çekirdeklerine kadar geniş bir yelpazede gözlemlendiğini vurguluyor. Farklı elementlere sahip kozmik ışınların aynı fiziksel kurala uyduğunun tespit edilmesi, astrofizik alanında yeni bir çığır açtı. Bilim insanları, bu ortak desenin, kozmik ışınların kökeni ve evrende nasıl yayıldığına dair teorileri yeniden şekillendirebileceğini belirtiyor.

DAMPE verileriyle kozmik ışınların gizemi çözülüyor

Cenevre Üniversitesi Nükleer ve Parçacık Fiziği Bölümü'nden Doçent Andrii Tykhonov, kozmik ışınların büyük oranda protonlardan oluştuğunu, ancak helyum, karbon, oksijen ve demir çekirdeklerinin de bu ışınlarda bulunduğunu ifade ediyor. Tykhonov, parçacıkların enerjilerine göre düşük, orta ve yüksek olmak üzere üç ana gruba ayrıldığını, yüksek enerjili olanların ise 1.000 milyar elektronvolt ve üzeri değerlere ulaştığını belirtiyor. DAMPE'nin gözlemleri, kozmik ışınların sertlik tarafından şekillendiği tezini desteklerken, nükleon başına enerjiye dayalı önceki açıklamaların yeni verilerle örtüşmediğini gösteriyor. Araştırmada, alternatif modellere karşı %99.999 güven düzeyi sağlandı. Bu oran, bilim insanlarının doğru yolda olduğunu gösteren güçlü bir istatistiksel kanıt olarak öne çıkıyor. Elde edilen bulgular, kozmik ışınların yıldızlararası uzaya çıkmadan önce enerjilerini nasıl kazandığı ve galaksiler arası yolculuklarında hangi süreçlerden geçtiği konusunda önemli ipuçları sunuyor.