En yüksek enerjili ‘Hayalet parçacık’ keşfedildi: Sürekli vücudumuzdan geçiyorlar

Bu olağanüstü nötrino, Cubic Kilometre Neutrino Teleskobu (KM3NeT) adı verilen devasa dedektör tarafından fark edildi. 220 katrilyon elektron volt enerjiye sahip olan bu parçacık, şimdiye kadar tespit edilen en enerjik nötrino olarak kayıtlara geçti. Bilim insanları, parçacığın evrende çok yüksek hızlarla fırlatılan kozmik ışınlardan kaynaklandığını düşünüyor. Ancak bu inanılmaz enerjiyi üreten kozmik olayın doğası henüz bilinmiyor.

Nötrinolar, elektrik yükü taşımayan, neredeyse kütlesiz ve maddeyle çok zayıf etkileşime giren temel parçacıklardır. İtalya’daki Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü’nden Rosa Coniglione, nötrinoların “evrenin en enerjik olayları hakkında eşsiz bilgiler taşıyan özel kozmik haberciler” olduğunu belirtti.

SÜREKLİ VÜCUDUMUZDAN GEÇİYORLAR

Her saniye, vücudumuzun her santimetrekaresinden yaklaşık 100 milyar nötrino geçiyor. Bu parçacıklar, yıldızların nükleer füzyon süreci, süpernovalar ve hatta parçacık hızlandırıcıları gibi birçok kaynaktan yayılabiliyor. Ancak nötrinoların maddeyle neredeyse hiç etkileşime girmemesi, onların tespit edilmesini son derece zorlaştırıyor.

Bilim insanları, yüksek enerjili nötrinoları tespit etmek için KM3NeT nötrino teleskobunu Akdeniz’in dibine inşa etti. Bu dev algılayıcı iki bölümden oluşuyor: ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss) ve ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss).

Nötrinolar, su gibi ışık hızını yavaşlatan bir ortamdan geçerken, Cherenkov ışıması adı verilen zayıf bir mavi parlama yaratır. Bu sayede bilim insanları, nötrinoların varlığını bu ışımayı izleyerek tespit edebiliyor.

Bu olağanüstü nötrino, Sicilya’nın 80 km açığında, denizin 3.5 km derinliğinde bulunan ARCA dedektörü tarafındantespit edildi. Dedektör, nötrino ile çarpışan bir atom çekirdeğinin sonucu oluşan müon parçacığını gözlemledi. Müonun açısını ve enerjisini analiz eden bilim insanları, bunun şimdiye kadar kaydedilen en yüksek enerjili nötrino olduğunu belirledi.

NEREDEN GELDİ?

Bilim insanları, bu ultra yüksek enerjili nötrinonun kaynağının ne olduğu konusunda kesin bir sonuca ulaşabilmiş değil. Olası kaynaklar arasında:

• Süper kütleli kara delikler,
• Süpernovalar,
• Pulsarlar (nötron yıldızları),
• Ve hatta evrenin erken dönemlerinden kalma kozmik ışınlarla çarpışan nötrinolar bulunuyor.

Bu gizemi çözebilmek için araştırmacılar, KM3NeT teleskopunu genişletmeyi ve gelecekte daha fazla yüksek enerjili nötrinoyu yakalamayı planlıyor.

Marsilya’daki Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden Paschal Coyle, bu keşfin “nötrino astronomisi için yeni bir dönemin başlangıcı” olduğunu belirtti. “Bu tür yüksek enerjili nötrinoların ilk kez tespit edilmesi, evreni gözlemlememiz için yeni bir pencere açıyor.”