Samanyolu’muzun İlk Nötrino Haritası

Samanyolu’muzun İlk Nötrino Haritası

IceCube detektörü ilk kez galaksimiz olan Samanyolu’nun nötrino emisyonunu gösterdi.

Çıplak gözle baktığımızda galaksimiz gece gökyüzünde sisten bir bant gibi görünür. Araştırmacılar nötrinoların yardımı ile ilk kez farklı bir görüntü yakalamayı başardılar. Bu parçacıklar evrende bol miktarda bulunsa da tespit edilmeleri çok zordur. Antarktika’daki devasa IceCube detektör sistemi ile artık bu parçacıklar görünebilir kılındı. Galaktik nötrinolar, galaksimizin görünür ışığının Dünya’ya ulaşmadığı bölgeleri hakkında da bilgi verebiliyorlar.

Bilim insanları bunun için neredeyse on yıl kadar veri topladılar. Fakat şöyle bir sorun var: Samanyolu’muzda çok az sayıda nötrino her yıl bulunduğu yerde görülüyorlar. Ayrıca bunlar Dünya’mızın atmosferinde oluşan diğer nötrinoların altında kalıyor. Science dergisinde yayınlanan araştırma yazısına göre, istenmeyen gürültü ancak makine öğrenimi sistemi kullanılarak filtrelenebildi. Bu çalışma sonucunda ise Samanyolu’nun ilk nötrino haritası ortaya çıktı. IceCube daha öne uzak galaksilerde özellikle de yoğun enerjili nötrinolar kaydetmişti. Bunlar yıldız patlamaları sırasında ve süper kütteli kara deliklerin evresinde oluşuyorlar. Ama Samanyolu’muzda da kozmik ışının gaz ve toz ile etkileşimi sonucunda yoğun enerili nötrinolar oluşabiliyor.

Peki Nedir Bu Nötrinolar?

Bu atomaltı parçacıklar son derece küçüktür ve elektrik yükleri yoktur. Bu nedenle, sıradan madde ile neredeyse hiç etkileşime girmezler. Bunları tespit edebilmek için, mümkün olduğu kadar saf ve nötrinolarla reaksiyona girebilen maddelerden olusan büyük miktarda madde gerekiyor.

Böyle bir madde örneğin sudur ve Antarktika’da buz şeklinde yeterince var. Nadir durumlarda, bir su molekülüyle reaksiyona girer. Bu buzun içinde neredeyse ışık hızında yarışan ve ışık yayan, sözde Çerenkov radyasyonu olarak bilinen, elektrik yüklu parçacıklar yaratır. Bu ışığı bilim insanları bir kilometreküplük IceCube ile arıyorlar. Projenin fizikçileri Antarktik buzunun 2,5 metre derinliğine kadar toplamda 5160 ışık amplifikatörü daldırıyorlar.

Bu şekilde Çerenkov ışığını yakalamakla kalmayıp, geldiği yönü ve dolayısıyla da nötrinoların çıkış yönünü de buldular. Kaydedilen nötrinoların kesin çıkış yerini belirlemek için temeli makine öğrenimine dayanan bir yöntemden yararlanıldı. Bu sayede değerlendirme için on misli nötrino kullanılabildi.

Bilim insanlarına göre bu analiz daha önceki aramaştırma yöntemlerine kıyasla üç kat daha hassas. Nötrino haritasının henüz bir başlangıç oldugun belirten araştırma ekibi IceCube detektörünün yeni veriler topladığını ve yöntemlerin iyileştirileceğini ifade ediyorlar. Bu sayede daha iyi çözünürlüklü görüntü elde edilebilecek.

Yazan: Selim ÖZTEMEL

Observetion of high – energy neutrinos from the Galactic plane, Science, 29.06.2023.

YouTube Kanalımız

Selim Öztemel (Platin Yazar) hakkında 1399 makale
Çılgın Fizikçiler ve Bilim İnsanları kurucusu, yazarı, YouTube kanalı editörü.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*