Mayıs 2021'de bir gökbilimci ekibi son derece nadir bir keşifte bulundu: Uzaydan gelen son derece yüksek enerjili bir kozmik ışın, kafa karıştırıcı bir şekilde, özellikle hiçbir yerden gelmiyormuş gibi görünüyordu.
Osaka Metropolitan Üniversitesi'nden doçent Toshihiro Fujii, "Bu ultra yüksek enerjili kozmik ışını ilk keşfettiğimde, son otuz yılda benzeri görülmemiş bir enerji seviyesi gösterdiği için bir hata olması gerektiğini düşündüm" dedi. Science dergisinde yayımlanan bir bildiride .
Fuji , Ekim 1991'de tespit edilen ve şimdiye kadar tespit edilen en yüksek enerjili kozmik ışın olmaya devam eden " Aman Tanrım" parçacığından bahsediyordu .
Kozmik ışınlar, dış uzaydan gelen ve Dünya'da şimdiye kadar inşa edilmiş en güçlü parçacık hızlandırıcılarının ürettiği enerji seviyelerinden yaklaşık bir milyon kat daha yüksek enerji seviyelerine ulaşabilen yüksek yüklü atom altı parçacıklardır.
İnanılmaz güçlerine rağmen kökenleri tam bir sır olarak kaldı. Mükemmel bir örnek mi? Adını Japon Güneş tanrıçası Amaterasu'dan alan 2021 kozmik ışın.
Fuji, açıklamasında "Kozmik ışının geldiği yöne uyan, umut verici hiçbir astronomik nesne tanımlanmadı, bu da bilinmeyen astronomik fenomenlerin ve Standart Modelin ötesinde yeni fiziksel kökenlerin olasılıklarını akla getiriyor" dedi.
Fuji, Telescope Array deneyi olarak bilinen uluslararası bir bilim insanı ekibiyle işbirliği yapıyor. Ekip, 2008'den bu yana, 270 mil karelik bir alana yayılmış 507 yüzey dedektöründen oluşan Utah merkezli bir gözlemevini kullanarak ultra yüksek enerjili kozmik ışınları takip ediyor.
Olağanüstü 2021 Amaterasu sinyalini burada tespit ettiler. 240 exa-elektronvolt ile o kadar güçlüydü ki, 1991'de yaklaşık 320 exa-elektronvol olarak ölçülen "Aman Tanrım" parçacığına rakip olabilecek kadar güçlüydü.
Şimdiye kadar tespit edilen en güçlü ikinci kozmik ışın olmasına rağmen Fuji ve ekibi, Amaterasu'nun kaynağını belirlemeye çalışırken sorun yaşadı. Ekibin hesaplamalarına göre ışın, evrenin yalnızca birkaç yayılmış galaksiye ev sahipliği yapan nispeten boş bir köşesinden geldi.
Fuji, Nature'a "Hiçbir şey yoktu" dedi .
Bu kafa karıştırıcı sonuç, ekibin, manyetik alanların bu kozmik ışınların Dünya'ya ulaşmadan önce yolunu nasıl etkileyebileceğine dair anlayışımızın doğası gereği kusurlu olabileceğini öne sürmesine yol açtı. Yani Amaterasu bambaşka bir bölgeden gelmiş olabilir.
Araştırmada yer almayan Avustralya'nın Perth kentindeki Curtin Üniversitesi'nden gökbilimci Clancy James, Nature'a şöyle konuştu: "İyi tahminlerimiz olduğunu düşünüyoruz ama belki de yanılıyoruz. "
Araştırmanın ortak yazarı ve Telescope Array ortak sözcüsü John Matthews, bir üniversite basın bülteninde , süpernova gibi olayların bile "buna yetecek kadar enerjik olmadığını" söyledi . "Parçacığı hızlanırken sınırlamak için çok büyük miktarda enerjiye, gerçekten yüksek manyetik alanlara ihtiyacınız var."
Başka bir olasılık: Tamamen bilinmeyen fiziksel süreçler, bu ışınların önceden düşünülenden daha uzun mesafeleri kat etmesine izin verebilir.
Ortak yazar ve Utah Üniversitesi profesörü John Belz, basın açıklamasında "Bu olaylar gökyüzünün tamamen farklı yerlerinden geliyormuş gibi görünüyor" dedi. "Tek bir gizemli kaynak yok."
"Uzay-zamanın yapısındaki kusurlar, çarpışan kozmik sicimler olabilir" diye ekledi. "Demek istediğim, geleneksel bir açıklaması olmadığı için insanların ortaya attığı çılgın fikirleri tükürüyorum."
Şimdilik Fuji ve meslektaşları, Teleskop Dizisini dört kat daha hassas hale getirecek şekilde yükselttikten sonra bu gizemli parçacıklar hakkında daha fazla bilgi toplamayı umuyorlar.
Ancak Aamterasu kadar güçlü başka bir kozmik ışını tespit etmek için ikinci bir şansa sahip olup olmayacakları henüz bilinmiyor.