Çinli bilim insanları ultra yüksek enerjili Samanyolu kozmik hızlandırıcılarını keşfetti

Pazartesi günü Nature dergisinde yayınlanan bulgular, Çin’in güneybatısındaki Sichuan Eyaletindeki Daocheng’de yapım aşamasında olan, ülkenin en önemli ulusal bilim ve teknoloji altyapı tesislerinden biri olan Çin’in Büyük Yüksek İrtifa Hava Duşu Gözlemevi’nin (LHAASO) gözlemlerine dayanıyor.

Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü (IHEP) liderliğindeki bilim adamları, kurulumunun henüz yarısı tamamlanan Gözlemevi’nin tamamlanmış yarısını kullanarak 11 aylık bir gözlem süresinin ardından keşifleri gerçekleştirdi. Araştırma ekibi, Cygnus takımyıldızında çok aktif bir yıldız oluşum bölgesinde 1 PeV’yi aşan enerjilere sahip fotonların tespit edildiğini söyledi.

Bilim insanları ayrıca 1 Peta-elektron volt’u (katrilyon elektron volt veya PeV) aşan enerjilere sahip fotonları tespit ettiler ve bu, Dünya’daki herhangi bir insan yapımı hızlandırıcı tarafından elde edilen rekordan 100 kat fazla olduğunu belirtildi. İnsanlar tarafından şimdiye kadar gözlemlenen en yüksek değer olan 1.4 PeV enerjili bir foton tespit edildi.

LHAASO’nun baş bilim adamı Cao Zhen, “Bu bulgular, Samanyolu’na ilişkin geleneksel anlayışımızı altüst ediyor ve UHE gama astronomisi çağını başlatıyor. Bu gözlemler, yüksek enerjili parçacıkların Samanyolu’nda üretildiği ve yayıldığı mekanizmayı yeniden düşünmemizi sağlayacak” dedi.

Cao, “Buna ek olarak, bu gözlemler bizi daha şiddetli gök olaylarını ve fiziksel süreçlerini keşfetmeye ve ayrıca aşırı koşullar altında temel fiziksel yasaları test etmeye teşvik edecek” diyerek UHE gama astronomisi sayesinde, kozmik ışınların kökeninin asırlık gizeminin yakında çözülebileceğini de sözlerine ekledi.

Nature’ın fizik bilimleri baş editörü Karl Ziemelis, “Bu bulgular bizi son derece yüksek enerjili kozmik ışınların kökenlerini anlamaya yaklaştırıyor” dedi.

Cygnus yönündeki yıldız oluşum alanı, Samanyolu’nun kuzey bölgesindeki birçok büyük yıldız kümesiyle en parlak bölge olarak biliniyor. Büyük yıldızlar yalnızca yaklaşık bir milyon yıldır var olurlar. Bu nedenle de kümeler, karmaşık, güçlü bir şok ortamıyla birlikte doğum ve ölüm sürecinde devasa yıldızlar içeriyor. Araştırmacılar, bunların ideal “parçacık astrofizik laboratuvarları” veya kozmik ışınları hızlandırmak için yerler olduklarını söylediler.

Makalenin ilgili yazarlarından biri olan Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Yang Ruizhi, “Bu bulgular termal olmayan radyasyon gök cisimlerinin Samanyolu’nda UHE kozmik ışınlarını bulmak için en iyi adaylar olduğunu gösterdi. Bu cisimler, Kuğu yıldız oluşum bölgeleri ve Yengeç bulutsusu tarafından temsil edilen genç büyük yıldız kümelerini, süpernova kalıntılarını, pulsar rüzgar bulutsularını vb. içeriyor” dedi.

Öte yandan Çin’in Büyük Yüksek İrtifa Hava Duşu Gözlemevi’nin (LHAASO) tüm tesisi ise 2021’de tamamlanacak.