Dünya’dan Geçen Gizemli Parçacık Karanlık Maddenin Çözülen İzleri Olabilir

Dünyadan geçen gizemli bir “hayalet parçacık” tespit edildi. Bilim insanları bunun bozulan karanlık maddeye ait bir parçacık olabileceğini öne sürüyor.



Evrenin karanlık sırlarına dair yeni bulgular peş peşe geliyor. Yakın zamanda Dünya’dan geçen ve yalnızca “hayalet parçacık” olarak adlandırılabilecek bir muon tespit edildi. Bilim insanları bu nadir olayın sebeplerinden biri olarak karanlık maddenin bozulması fikrini değerlendiriyor. Eğer varsayım doğruysa, evrendeki en büyük gizemlerden biri olan karanlık madde doğrudan gözlemlenmiş olabilir.

İtalya kıyılarında Akdeniz’de kurulan KM3NeT isimli büyük bir teleskop projesinin bir parçası olan ARCA isimli dedektör dizisi, 13 Şubat 2023 gecesi çok yüksek enerjili ve eşsiz bir parçacık yakaladı. Bilim insanları iki yıl süren detaylı analizler sonucunda, KM3-230213A olarak adlandırılan bu parçacığın bir blazardan kaynaklandığını açıkladı. Peki blazar nedir? Blazar, evrenin en enerjik ve en parlak gök cisimlerinden biri; aslında süper kütleli bir kara deliğin etrafında dönen ve uzaya doğru güçlü ışınlar saçan bir tür aktif galaksi merkezi. Tespit edilen bu parçacık, bugüne kadar yakalanan en yüksek enerjili nötrinodan (yine bir tür hayalet parçacık) tam 35 kat daha güçlüydü.

Keşfin en dikkat çekici yönlerinden biri, henüz tamamlanmamış bir teleskobun bu kadar önemli bir tespiti yapabilmiş olması. Ancak asıl şaşırtıcı olan Güney Kutbu’ndaki IceCube Nötrino Gözlemevi’nin, yani daha önce benzer parçacıkları tespit etmiş başka bir gözlemevinin, bu yüksek enerjili olayı kaydetmemiş olmasıydı. Söz konusu durum bilim insanlarını yeni ve farklı teoriler geliştirmeye yöneltti.

Washington Üniversitesi’nden araştırmanın baş yazarı Dr. Bhupal Dev ve ekibi, yayınladıkları yeni bir çalışmada, bu çelişkili durumun karanlık madde ile açıklanabileceğini öne sürdü.



Hayalet Parçacığın Gizemli Yolculuğu Dünya’yı Ardında Bıraktı

Araştırmacılar KM3-230213A’nın Dünya’dan geçerken sığ bir yol izlediğini ve IceCube’a ulaşan benzer parçacıklara kıyasla yer kabuğunun içinde daha fazla mesafe kat ettiğini belirlediler. Çalışmada şu ifadelere yer verildi:

“Yer kabuğundaki karanlık maddenin parçacıklarla etkileşimi açısından bu duruma yeni bir çözüm öneriyoruz. Yüksek enerjili karanlık madde Dünya’nın yeterince kalın üst tabakasından geçtiğinde, muon adı verilen yeni parçacıkların bolca üretildiğini gösteriyoruz.”

Burada muon elektronun daha ağır bir akrabası gibi düşünülebilir; tıpkı elektron gibi bir temel parçacıktır. Bu teoriye göre tespit edilen yüksek enerjili parçacık doğrudan bir karanlık madde parçacığı değil, bir blazardan Dünya’ya doğru fırlatılan karanlık maddeden bozunan bir muon olabilir. Yani karanlık madde bir şekilde bir dönüşüm geçirip bu muonu üretmiş olabilir. Araştırmacılar bu parçacığın “bozunan ağır karanlık madde, ilksel kara delik buharlaşması, bilinen fizik kurallarından sapmalar veya nötrinoların alışılmadık etkileşimleri” gibi farklı kökenlerden de kaynaklanabileceğini belirtiyorlar.

KM3NeT projesindeki bilim insanları, ARCA ve ORCA isimli diğer dedektör dizilerinin bu olaya benzer şekilde karanlık maddenin dolaylı gözlemlerini sağlayabileceğini detaylı bir şekilde açıkladı. Ancak bazı fizikçiler, şu an için en olası açıklamanın KM3-230213A’nın basitçe çok yüksek enerjili bir nötrino olduğunu ve henüz bozunan karanlık maddenin doğrudan kanıtı olmayabileceğini düşünüyor.



Bilim insanları şu anda tek bir örnek üzerinde çalışıyor olsalar da, KM3NeT’in 2030’a kadar tamamlanacak olan inşasıyla birlikte daha fazla veri elde edilmesi bekleniyor. Bu süreçte karanlık madde ve nötrinolar hakkında yeni keşiflerin yapılması muhtemel görünüyor.

Kaynak: [Sadece kayıtlı ve aktif kullanıcılar bağlantıları görebilir. ]