Evrenin Derinlerinden Gelen Gizemli Parçacık: Amaterasu Parçacığı

Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige

Kozmik ışınlar, gök adamızın başka bölgelerinden ya da diğer gök adalardan gelen yüksek enerjili parçacıklardır. Kozmik ışınların enerjisi 1x10⁹ elektron volt ile 1x10²⁰ elektron volt arasında değişebilir. En düşük enerjili kozmik ışınların kaynağı Güneş’tir ve güneş rüzgârları ile Dünya’ya taşınır. En yüksek enerjili kozmik ışınların ise gök adamızın dışındaki gök adalardan geldiği düşünülüyor. Ancak ultra yüksek enerjili kozmik ışınlar olarak isimlendirilen bu tür kozmik ışınların kaynağı tam olarak bilinmiyor.

Ultra yüksek enerjili kozmik ışınları tespit etmek hayli zor. Çünkü Dünya’ya ulaşma sıklıkları son derece düşük. Örneğin 1 kilometrelik alana, enerjisi 1 EeV (1 EeV yani ekza elektron volt 1x10¹⁸eV’a eşittir.) olan bir kozmik parçacık yüz yılda bir ulaşıyor.

Bilim insanları 2008 yılında ultra yüksek enerjili kozmik ışınları tespit edebilmek için ABD’nin Utah eyaletindeki 700 kilometrekarelik bir alana 507 dedektörden oluşan, Telescope Array isimli bir sistem kurdu. Dedektörlerin yüzeyi sintilatör malzemeden oluşan bir katmanla kaplı. Sintilatör malzemeler, X ışını ve gama ışını gibi yüksek enerjili ışınları soğuruyor ve görünür bölge ya da morötesi dalga boyunda ışık olarak yayıyor. Bu sayede yüksek enerjili kozmik ışınlar tespit edilebiliyor.

Uluslararası bir araştırma grubu tarafından gerçekleştirilen araştırmada bilim insanları, 27 Mayıs 2021 tarihinde, enerjisi 244 EeV olan bir kozmik parçacık keşfetti. Parçacığa Japonca bir kelime olan Amaterasu parçacığı adı verildi.

Bu zamana kadar keşfedilen en yüksek enerjili kozmik parçacık 1991 yılında keşfedilmişti ve enerjisi ise 320 EeV’tu.

Kaynaklar:

• Telescope Array Collaboration, “An extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array”, Science, Cilt 382, Sayı 6673, s. 903-907, 2023.
• https://www.omu.ac.jp/en/info/research-news/entry-39535.html
• https://home.cern/science/physics/cosmic-rays-particles-outer-space