Yer üzündə indiyədək qeydə alınmış ən yüksək enerjili hissəciklərin mənşəyi ilə bağlı sirr nəhayət açıla bilər. "Penn State" Universitetinin tədqiqatçıları ehtimal edirlər ki, bəzi ultra-yüksək enerjili kosmik şüalar dəmirdən daha ağır olan atom nüvələrindən ibarətdir. Bu kosmik şüalar kosmosdan gələrək Yerə çırpılan və insan tərəfindən yaradılmış zərrəcik sürətləndiricilərinin imkanlarını qat-qat üstələyən enerjiyə malik hissəciklərdir. Ən ekstremal hadisələrdən biri 2021-ci ildə Yuta ştatındakı "Telescope Array" rəsədxanası tərəfindən aşkar edilmiş və Yapon günəş ilahəsinin adını daşıyan "Amaterasu" hissəciyidir.
Təxminən 240 eksaelektronvolt enerjiyə malik olan bu kəşf, 1991-ci ildə qeydə alınmış məşhur "Oh-My-God" hissəciyi ilə müqayisə edilə biləcək qədər güclüdür. Lakin onun mənşəyi və hətta hansı növ hissəcik olduğu indiyədək naməlum qalırdı. Maraqlıdır ki, "Amaterasu" hissəciyinin gəldiyi istiqamət kosmik boşluğa işarə edir və orada bu cür şüaların heç bir açıq mənbəyi yoxdur.
Ultra-ağır nüvələr necə hərəkət edir?
Fizika və astrofizika professoru Kota Murasenin rəhbərlik etdiyi komanda müxtəlif ölçülü hissəciklərin qalaktikalararası fəzada səyahət edərkən enerjilərinin necə dəyişdiyini anlamaq üçün detallı kompüter simulyasiyaları həyata keçirib. "Physical Review Letters" jurnalında dərc olunan nəticələr göstərir ki, ultra-ağır nüvələr protonlardan və ya orta kütləli nüvələrdən fərqli olaraq enerjilərini daha yavaş itirirlər. Bu xüsusiyyət onlara kosmik məsafələrdə daha yaxşı tab gətirməyə və ekstremal enerjilərlə Yerə çatmağa imkan verir.
Bu hissəciklərin mənbəyi haradadır?
Tədqiqat qrupunun hesablamaları həmçinin bu cür ultra-ağır nüvələrin müşahidə edilən ümumi kosmik şüalar populyasiyasına nə qədər töhfə verdiyinə dair yeni məhdudiyyətlər müəyyən edib. Alimlərin fikrincə, bu cür ifrat ağır hissəciklərin istehsalı və sürətləndirilməsi üçün ən perspektivli yerlər qara dəliklərə və ya güclü maqnitləşmiş neytron ulduzlarına çevrilən massiv ulduzların ölümü prosesləridir. Eyni zamanda, qravitasiya dalğalarının güclü mənbəyi kimi tanınan qoşa neytron ulduzlarının birləşməsi də bu prosesə təkan verə bilər. Bu cür kosmik hadisələr kainatın ən enerjili partlayışlarından olan qamma-şüa partlayışlarını da qidalandıra bilər.
Bu mənbələrdən gələn töhfələr ultra-yüksək enerjili kosmik şüaların spektrində şimal və cənub səması arasında müşahidə olunan ehtimal fərqləri izah etməyə də kömək edə bilər. Alimlər vurğulayırlar ki, bütün ultra-yüksək enerjili kosmik şüaların ultra-ağır nüvələr olduğunu iddia etmirlər. Lakin ən yüksək enerjili hadisələrdən bəzilərinin məhz bu cür nüvələr olduğu təsdiqlənərsə, bu, onların mənbələrinin axtarışı strategiyasına köklü şəkildə təsir göstərəcək. Bu fərziyyəni yoxlamaq üçün gələcək nəsil rəsədxanaların məlumatlarına ehtiyac duyulacaq.
