Ana sayfa 118. Sayı Yüksek enerjli nötrinolar ilk kez yakalandı Dünya dışından ziyaretçilerimiz var

Yüksek enerjli nötrinolar ilk kez yakalandı Dünya dışından ziyaretçilerimiz var

Bilim Gündemi

206
PAYLAŞ
Araştırmada gözlemlenenler arasında enerjisi en yüksek nötrinonun bilgisini veren grafik, 3 Ocak 2012’de elde edildi.

Görkem Giray

Antarktika’da gömülü bulunan, bilimsel beceri ile teknolojik yeniliğin birleştiği IceCube Nötrino Gözlemevi insanoğlunun keşfetme tutkusunun bir kanıtı. Bugün, buzullar içerisindeki nötrinoların tespit edilmesi fikrinin ortaya çıkmasından yaklaşık 25 yıl sonra, IceCube İşbirliği, kozmik hızlandırıcılardan gelen ve astrofizik nötrinolarının ilk güvenilir kanıtı olan 28 adet yüksek enerjili parçacık vakasını gözlemlediğini duyurdu.

“Bu, 1987 yılında Büyük Macellan Bulutu’nda gözlenen süpernovayla ortaya çıkan miktarın bir milyon katı enerjiye sahip ve Güneş Sistemimiz dışından gelen çok yüksek enerjili nötrinoların gözlendiği ilk durum.” IceCube’ün başlıca araştırmacılarından ve Madison-Wisconsin Üniversitesi fizik profesörü Francis Halzen sözlerine şöyle devam etti: “Sonunda aradığımız şeyi görmek oldukça memnuniyet verici. Bu astronomide yeni bir çağın başlangıcı.”

Nötrinolar, madde ile nadiren etkileşime geçtiklerinden, neredeyse kütlesiz atomaltı parçacıklarıdır. Her saniye Dünya’nın her bir santimetrekaresinden geçen milyarlarca nötrinoların büyük çoğunluğu Dünya’nın atmosferinden ya da Güneş’ten gelir. Galaksimiz dışından gelen nötrinolar ise oldukça nadirdir. Uzunca bir süredir uzaklardan gelen bu nötrinoların, yüksek enerjili kozmik dalgaları oluşturabilecek güçlü kozmik nesnelerin (süpernovalar, kara delikler, pulsarlar gibi) bilgisine ulaşmamızı sağlayacağı söyleniyordu. 22 Kasım tarihli Science dergisinde yayımlanan makaleye göre, bu bilgilerin taşıyıcıları nötrinolar IceCube Gözlemevi’nde ilk kez tespit edildi.

Yayımlanan analiz ilk yüksek enerjili nötrino akısının gözlemlendiğini ortaya koyuyor. Araştırmada gözlemlenen ve sayısal olarak dikkat çekici derecede yüksek olan sinyal ( 4 sigmadan fazla) yüksek enerjili nötrino yakalanmasına ilişkin beklentileri karşılıyor.

Araştırmanın sözcülerinden Uppsala Üniversitesi’nde görevli Olga Botner, sinyali almak için önceki IceCube analizlerinden daha gelişmiş analiz yöntemleri ve daha fazla bilgi kullandıklarını söylüyor. Bugünlerde gözlemlerini geliştirmek üzere sıkı bir biçimde çalıştıklarını belirten Botner, sinyalin anlamı ve kaynağı üzerine yoğunlaştıklarını belirtiyor.

2010’un Mayıs ayından 2012’nin Mayıs’ına kadar devam eden gözlemler sırasında IceCube, 28 yüksek enerjili nötrino tespit etti. Ayrıca gökyüzünden gelen ve enerjisi 50 teraelektronvolt’u (TeV) aşan nötrino olaylarını analiz etti. Bu olaylar atmosferik nötrinoların akısı ya da diğer yüksek enerjili olaylarla açıklanamazdı. Halzen bu nötrinoların keşfi için uzun zamandır beklediklerini söyleyerek ekliyor: “Artık bu olayları gözlemlemek için duyarlılığımız ve yeterli bir dedektörümüz var. Yüzbinlerce atmosferik nötrino gördükten sonra, sonunda farklı bir şey bulabildik.”

Buzların altında gözlem merkezi

Uluslararası IceCube İşbirliği tarafından yürütülen IceCube projesinin Wisconsin’de (ABD) bulunan merkezi iki bilimsel hedefi gerçekleştirmek üzere tasarlanır: Yüksek enerjili nötrinoların akısını ya da oranını ölçmek ve nötrinoların kaynaklarından bazılarını tanımlamak.

IceCube Gözlemevi ise Antarktika’da bulunuyor. IceCube’ün Antarktika’nın derinlerinde çalışmasına rağmen aslında tüm evrene baktığını söyleyen Ulusal Bilim Vakfı’ndan Vladimir Papitashvili’ye, fizikçi Jim Whitemore şunları ekleyerek katılıyor: “IceCube Nötrino Gözlemevi, astrofizik gözlemlerinde yeni bir çağ açtı. Şimdi nötrino astronomisi alanının ön saflarında, teorisyenler ve deneyselcilere uzun zamandır bekledikleri gözlemleri ulaştırıyor.”

IceCube Gözlemevi’nin buz altındaki kısmında86 çelik kabloya asılmış 5160 modül bulunuyor                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

Botner, “IceCube’ün başarısı dünyanın farklı yerlerinden gelen insanların çabaları üzerine kurulu.” diyor. Tasarımdan yerleştirilmesine, uygulanabilirlik çalışmalarından fizik analizlerine kadar tüm işlerin başarıyla yürütülmesini bu insanların sağladığını vurgulayan Botner, tüm çabaların sonuç verdiğini ve artık IceCube’ün astronomiye nasıl daha büyük katkı sunabilir hale getirileceği üzerinde durduklarını belirtiyor.

Kaynak: Terry Devitt, “World’s largest particle detector IceCube detects first high-energy neutrinos from the cosmos”, http://phys.org/news/2013-11-world-largest-particle-detector-icecube.html

Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen gözlemevinde yakalanan nötrinolar buzla etkilişime geçtiklerinde mavi renkli küçük ışık parlamaları olur.