Astronomlar çoxdan maraqlanırdılar ki, yüksək enerjili kosmik şüalar qalaktikamızda haradan yaranır? Rəsədxananın köməyi ilə yeni müşahidələr Yüksək Hündürlükdə Su Cherenkov Təcrübəsi (HAWC) demək olar ki, qeyri-mümkün bir namizəd kəşf etdi: əks halda nəhəng molekulyar bulud adi bir hadisədir.
Kosmik şüalar ümumiyyətlə şüalar deyil, kainatda demək olar ki, işıq sürəti ilə hərəkət edən kiçik hissəciklərdir. Onlar elektronlardan, protonlardan və hətta daha ağır elementlərin ionlarından ibarət ola bilər. Onlar kosmosda hər cür yüksək enerjili proseslərdə, fövqəlnova partlayışlarından tutmuş ulduzların birləşməsinə qədər və hətta qara dəliyin qazı udduğu zaman yaranır. Kosmik şüalar müxtəlif enerjilərdə olur və ümumiyyətlə, yüksək enerjili kosmik şüalar aşağı enerjili qohumlarından daha az rast gəlinir. Bu nisbət "diz" adlanan müəyyən bir enerjidə - 10^15 elektron voltda çox az dəyişir. Elektron volt və ya eV, sadəcə olaraq hissəcik fiziklərinin enerji səviyyələrini ölçməyi xoşladıqları üsuldur. Müqayisə üçün qeyd edək ki, Yerdəki ən güclü hissəcik toqquşdurucusu Böyük Adron Kollayderi 13×10^12 eV-ə çata bilər ki, bu da çox vaxt 13 teraelektron volt və ya 13 TeV kimi qeyd olunur.
Enerjisi 10-15 eV-dən yuxarı olan kosmik şüalar gözləniləndən daha nadirdir. Bu, astronomları bu enerji səviyyəsində və yuxarıda olan hər hansı kosmik şüaların qalaktikadan kənardan gəldiyinə inanmağa vadar etdi, Süd yolundakı proseslər isə 10-15 eV-ə qədər kosmik şüalar yaratmağa qadirdir. Bu kosmik şüaları yaradan nə olursa olsun, "peta" diapazonunda olacaq və buna görə də bizim ən yaxşı hissəcik sürətləndiricilərimizdən - qalaktikada rouminq edən təbii "pevatronlardan" 1000 dəfə çox güclü olacaq.
Missiya sadədir: Süd Yolunda PEV miqyaslı kosmik şüaların mənbəyini tapın. Ancaq enerjilərinə baxmayaraq, mənşəyini müəyyən etmək çətindir. Bunun səbəbi kosmik şüaların yüklü hissəciklərdən ibarət olması və ulduzlararası fəzada hərəkət edən yüklü hissəciklərin qalaktikamızın maqnit sahəsinə reaksiya verməsidir. Beləliklə, səmada müəyyən bir istiqamətdən gələn yüksək enerjili kosmik şüanı görəndə, həqiqətən, onun haradan gəldiyi barədə heç bir fikriniz yoxdur - onun yolu Yerə səyahəti zamanı əyilib və əyilib. Amma biz birbaşa kosmik şüaları axtarmaq əvəzinə onların qohumlarını axtara bilərik.
Kosmik şüalar təsadüfən ulduzlararası qaz buluduna dəydikdə, yüksək enerjili radiasiya forması olan qamma şüaları buraxa bilər. Bu qamma şüaları qalaktikadan düz xəttlə keçərək onların mənşəyini bilavasitə müəyyən etməyə imkan verir. Buna görə də, güclü qamma-şüa mənbəyi görsək, PEV kosmik şüalarının yaxınlıqdakı mənbələrini axtara bilərik.
Həmçinin maraqlıdır:
Bu üsul Meksikanın cənub-mərkəzindəki Sierra Neqra vulkanında yerləşən HAWC-dən istifadə edən bir qrup tədqiqatçı tərəfindən istifadə edilib. HAWC ultra saf su ilə doldurulmuş çənlərin yanında səmaya “baxır”. Yüksək enerjili hissəciklər və ya radiasiya rezervuarlara dəydikdə, onlar mavi işıq saçır və astronomlara səmadakı mənbəni izləməyə imkan verir.
Bu yaxınlarda arXiv jurnalında dərc edilmiş bir məqalədə ətraflı şəkildə astronomlar 200 TeV-dən çox qamma şüalarının mənbəyini müəyyən etdilər ki, bu da yalnız daha güclü kosmik şüalar tərəfindən istehsal edilə bilər - PEV miqyasına çatan kosmik şüalar. HAWC J1825-134 adlı mənbə təxminən Qalaktikanın mərkəzinə doğru yerləşir. HAWC J1825-134 bizə hansısa naməlum kosmik şüa mənbəyi tərəfindən işıqlandırılan parlaq qamma şüası kimi görünür - bəlkə də Süd Yolunda ən güclü məlum kosmik şüa mənbəyidir.
Bir neçə ümumi yüksək enerjili kosmik şüa mənbəyi şübhəli HAWC J1825-134-dən bir neçə min işıq ili məsafəsindədir, lakin onların heç biri siqnalı asanlıqla izah edə bilmir. Məsələn, qalaktika mərkəzin özü intensiv kosmik şüaların məlum generatorudur, lakin bu ölçmələrə uyğun olmaq üçün HAWC J1825-134-dən çox uzaqdır. Bəzi fövqəlnova qalıqları var və fövqəlnovalar, şübhəsiz ki, çox güclüdür. Ancaq HAWC J1825-134 bölgəsindəki bütün fövqəlnovalar çoxdan partladılar - bu yüksək enerjili kosmik şüaları indi istehsal etmək üçün çox uzun müddət əvvəl.
Pulsarlar - kütləvi ulduzların nüvələrinin sıx, sürətlə fırlanan qalıqları - həm də çoxlu miqdarda kosmik şüalar əmələ gətirir. Lakin onlar da qamma radiasiyasının mənbəyindən - pulsardan gələn elektronların və protonların enerjisindən çox uzaqdırlar - sadəcə olaraq, qamma radiasiyasının yayıldığı yerə minlərlə işıq ili qət etmək üçün kifayət qədər yüksək deyillər.
Təəccüblüdür ki, bu rekord qıran kosmik şüaların mənbəyi nəhəng molekulyar buluddan başqa bir şey deyildi. Bu buludlar qalaktikada dolaşan toz və qazla dolu nəhəng, yöndəmsiz canlılardır. Bəzən onlar büzülür və ulduz olurlar, lakin əks halda onlar milyardlarla il sakit və boş qala bilərlər.
Bulud kompleksinin içərisində yeni doğulmuş ulduzların çoxluğu var, lakin hətta ən zərif və səsli gənc ulduzların belə kosmik şüaları buraxmaq üçün kifayət qədər güclü olduğu düşünülmür. Tədqiqatçılar özləri də bu buludun bunu necə etdiyini bilmədiklərini etiraf edirlər, lakin nədənsə, heç kim diqqət etmədikdə, bütün qalaktikada ən güclü hissəciklərdən bəzilərini yaratdı.
Həmçinin oxuyun:
- Maddənin yeni vəziyyətində qəribə neytral elektron kəşf edilib
- Süni intellektin kosmosun tədqiqində bizə kömək edə biləcəyi beş üsul