Astronomlar, “Shadow Blaster” (Gölge Patlatıcı) adını verdikleri uzak bir yıldız oluşturan galaksinin, Dünya’ya doğru hayaletimsi bir kozmik parçacık göndermiş olabileceğini belirledi. Bilim insanları, parçacığın kökenini 11 milyar ışık yılı öteye kadar takip ettiklerini ve bunun gizemli nötrinoları anlama yolunda önemli bir adım olduğunu söylüyor. Nötrinolar evrende bol miktarda bulunuyor ancak elektrik yükü taşımamaları, kütlelerinin çok az olması ve diğer maddelerle neredeyse hiç etkileşime girmemeleri nedeniyle “hayalet parçacıklar” olarak anılıyor.
NÖTRİNONUN İZİNİ SÜRMEK NEDEN ZOR?
Süpernovalar, yıldızlardaki nükleer reaksiyonlar ve ağır parçacıkların bozunması nötrinoları oluşturabiliyor. Ancak Antarktika’daki IceCube Nötrino Gözlemevi gibi dedektörlerin varlığını bildirdiği nötrinoların tam olarak nereden geldiğini tespit etmek astronomlar için oldukça zor. MITOS Science Co. Ltd. araştırmacısı Dr. Yuji Urata, “Nadiren maddeyle etkileşime girdikleri için neredeyse hiç bozulmadan evreni kat edebiliyorlar. IceCube yüksek enerjili bir nötrino tespit etse bile gökyüzündeki konumu genellikle bir galaksinin boyutundan çok daha büyük bir belirsizlik bölgesi içeriyor” dedi. Kaynağın parlaklığı sabit kalıp parlama göstermiyorsa, nötrinonun kaynağını saptamak neredeyse imkansız hale geliyor.
KOZMİK BİR TESADÜF IŞIK TUTTU
Nature Astronomy dergisinde 17 Haziran’da yayımlanan çalışmaya göre, başyazar Urata ve ekibinin şansı yaver gitti. Dünya’da yüksek enerjili bir nötrino tespit edildikten kısa süre sonra Shadow Blaster galaksisindeki bir parlama, araştırmacıları doğrudan galaksiye yönlendirdi. Bu durum, hayalet parçacıkların kökenlerini araştırmak için yeni bir yönteme işaret ediyor. 2021 yılında Antarktika buzuna yerleştirilmiş sensörlere sahip IceCube dedektörü, IC 210922A adı verilen yüksek enerjili bir nötrino tespit etti. Bilim insanları, parçacığın Irmak (Eridanus) Takımyıldızı yönünden geldiğini belirleyerek astronomi camiasına uyarı yayımladı.
YENİ BİR GALAKSİ KEŞFEDİLDİ
Araştırmacılar, nötrinonun kaynağını bulmak için farklı dalga boylarında hızlı takip gözlemleri yaptı ancak patlayan yıldız, gama ışını patlaması, X-ışını veya görünür ışık bileşeni bulamadı. Urata, nötrinoların gökyüzünde enerjik bir olay olduğunu söylediğini ancak kaynağın ne olduğu, ne kadar uzakta olduğu veya hangi tür nesne tarafından üretildiği konusunda bilgi vermediğini belirtti. Uyarının ardından Hawaii’deki James Clerk Maxwell Teleskobu ve Submilimetre Dizisi ile gözlem yapan ekip, JCMT0402−0424 adında yıldız oluşumu açısından zengin bir galaksi keşfetti.
GÖLGE PATLATICI'NIN SIRRI
Galaksi, kızılötesi ışıkta Güneş’ten trilyonlarca kat daha parlak ve nötrinoyla bağlantılı olabilecek konumdaydı. Ekip, galaksiye “Shadow Blaster” adını verdi çünkü tozla dolu olduğu için optik ışık, X-ışını veya gama ışınlarında neredeyse görünmez durumda. Şili’deki ALMA teleskobuyla yapılan gözlemler, Shadow Blaster’ın bir kütleçekimsel merceğin arkasında olduğunu ortaya çıkardı. Bu mercek etkisi, galaksiyi büyüterek gizli, yoğun bir yıldız oluşum bölgesinin incelenmesini sağladı.
YILDIZ OLUŞTURAN GALAKSİLER VE NÖTRİNOLAR
Shadow Blaster’daki gibi yoğun yıldız oluşum alanları, nötrino üretmek için parçacık hızlandırıcı görevi gören gaz, radyasyon ve manyetik ortamlar sağlıyor. Wisconsin-Madison Üniversitesi’nden Profesör Justin Vandenbroucke, yıldız oluşturan galaksilerde bazı yıldızların büyük kütleli olduğunu, çabuk tükenip süpernovalarla patlayarak kozmik ışınları hızlandırdığını söyledi. Evrenin 10 milyar yıl önceki erken dönemlerinde Shadow Blaster gibi galaksilerde yoğun bir yıldız oluşumu patlaması yaşandı. Bu galaksiler aynı zamanda nötrino üretebilen yüksek enerjili kozmik ışınlar da oluşturdu.
YENİ BİR ARAŞTIRMA YÖNTEMİ
Shadow Blaster gibi yıldız oluşturan galaksilerin, yüksek enerjili nötrinoların önemli bir kaynağı olabileceği belirtiliyor. Urata, analizlerinin bu tür galaksilerin IceCube tarafından ölçülen yaygın nötrino arka planının yaklaşık yüzde 20’sine katkıda bulunabileceğini gösterdiğini ifade etti. Vandenbroucke, nötrinonun geldiği bölgede doğru galaksiyi bulmanın tesadüf olabileceğini ancak tesadüf olasılığının yüzde 1 civarında olduğunu hesapladıklarını söyledi. Araştırmacılar, bu galaksilerin nötrino kaynağı olup olmadığını kesinleştirmek için daha fazla örnek bulunması gerektiğini vurguluyor.