Milyonlarca parçacık detektöründen gelen bilgileri kullanan araştırmacılar, galaksimizin dışından gelen kozmik ışınlarla ilgili çok önemli bir ipucu keşfetti.
Dünya atmosferini bombardıman eden kozmik ışınlar, elektronlarından arındırılmış ve yüksek enerjilere itilmiş atomlardır. Kozmik ışınların nerede ve nasıl hızlandırıldığı bilinmemektedir. Ancak, enerji spektrumları açıktır. Spektrum, 109 eV ile 1020 eV arasında değişen azalan bir güç yasasını takip eder. En dikkat çekici özelliklerinden biri, eğimin dikleştiği kabaca 4 × 1015 eV (4 PeV) bir bükülme veya “diz” olmasıdır.
Şimdi, Çin’in güneybatısındaki Büyük Yüksek İrtifa Hava Yağmuru Gözlemevi’ndeki (LHAASO) araştırmacılar dizin şimdiye kadarki en ayrıntılı karakterizasyonunu ürettiler. LHAASO keşifleri, yaklaşık yetmiş yıldır gökbilimcileri ve fizikçileri rahatsız eden bir gizem olan dizin oluşumu hakkında fikir veriyor.
LHAASO gözlemleri, tesisin üç deney düzeneğinden biri olan Kilometre Kare Dizisi (KM2A) kullanılarak gerçekleştirildi. KM2A, 1.36 km2‘ye dağılmış 5216 elektromanyetik parçacık detektörü ve 1188 müon detektöründen oluşmaktadır.
Bu detektörler, kozmik ışınlar Dünya atmosferindeki atomları parçaladığında oluşan atom altı parçaları toplamaktadır. Araştırmacılar bu yakalamalara dayanarak kozmik ışın öncülerinin enerjisini ve ortalama kütlesini hesaplayabiliyor.
Kalorimetrik ölçümler yapabilmesi nedeniyle KM2A, tüm atom numaralarına sahip kozmik ışınlara karşı eşit derecede hassastır. Bu özellik, dizin hassas bir şekilde ölçülmesini sağlamış ve bu da dizin, kozmik ışınların karışımında – artan enerjiyle birlikte – daha düşük atom numaralarına sahip elementlere doğru bir kaymaya karşılık geldiğinin ortaya çıkmasına neden olmuştur.
Dizin üzerindeki kozmik ışınların galaksinin dışından geldiği düşünülmektedir. Kütle olarak daha hafif olmaları, daha yüksek enerjilerini açıklamaya yardımcı olabilir.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v17/s39
