Fırtına bulutlarında antimaddeye rastlandı

Atmosfer fizikçisi Joseph Dwyer’in uçağı hatalı bir manevra ile fırtına bulutuna dalmıştı, ama sonuca bakılırsa bu yapılmaya değer bir yanlış olmuş. Çünkü buluta giren fizikçi, kendini hem korkunç bir fırtınanın, hem de beklenmedik ve gizemli bir antimadde sisinin içinde buldu.

Güçlü fırtınaların pozitron (anti-elektron) ürettiği bilinmesine rağmen, Dwyer ve ekibi tarafından gözlemlenenantimaddeyi bilinen süreçlerden hiçbiri ile açıklamak mümkün değil. A.B.D. New Hampshire Üniversitesi’nden çalışmakta olan ekip lideri “Bu o kadar garipti ki, gözlem üzerinde bir kaç yıl boyunca çalışmamız gerekti,” diyor. Söz konusu uçuş aslında tam 6 yıl önce gerçekleşmiş, ancak araştırmacılar elde ettikleri bulguları Nature dergisinin yeni sayısında yayımladılar.

Pozitronlarların, radyoaktif atom bozunumlarında ve dış uzaydan atmosfere giriş yapan kozmik ışınlar gibi astrofiziksel olaylarda üretildiği uzun zamandır biliniyordu. Geçtiğimiz yıllarda da, Dwyer ve meslektaşları tarafından yapılan araştırmalarla, fırtınaların da pozitron üretebildiği netlik kazandı. Bir antimadde parçacığının en önemli özelliklerinden biri, kendi eşi olan madde parçacığı ile etkileştiğinde saf enerjiye dönüşerek, eşi ile birlikte bir nevi yok olmasıdır. Bu nedenle üretilseler bile antimaddeye nadiren rastlanır.

Dwyer’ın keşfine olanak tanıyan uçuş 21 Ağustos 2009 tarihinde, genellikle iş adamlarının kullandığı türdeki Gulfstream V adındaki jet uçağına monte edilen bir parçacık dedektörü ile yapılmıştı. Pilot radar profiline bakmış ve Georgia kıyıları olduğunu düşündüğü tarafa yönelmişti. Ama üzerine doğru uçtukları şey kıyı değil, yıldırımlı bir fırtına hattıydı. Uçak öyle kuvvetli sarsılıyordu ki, Dwyer öleceklerinden emindi. O korku dolu dakikalar boyunca dedektör boş durmamış, gama ışın bölgesinde 3 sivri tepe kaydetmişti. Bunlar 511 kiloelektronvolt enerjideydi; yani elektron pozitron yok olmasının imzasını taşıyorlardı. Her bir gama ışın tepesi saniyenin beşte biri kadar sürmüştü.

Sonraki 5 yıl boyunca ekip, pozitron üretimini modellemek için çalıştı. Yüklü bulutlardan çıkan elektronlar ışık hızına yakın hızlarda ilerliyor ve yüksek enerjili gama ışınları üretebiliyorlardı. Bunlar da bir atom çekirdeğine çarptıklarında elektron-pozitron çiftine dönüşüyorlardı. Fakat takım bunu yapabilecek enerjiye sahip yeterince gama ışını algılayamamıştı.

CERN laboratuvarında çalışan ve kozmik ışınlar ile bulut oluşumu ilişkisi üzerinde incelemeler yapan bir deney yürüten Jasper Kirkby, ekibin bulgularının pozitronun kesin varlığını ortaya koyduğunu ama pozitron bulutunun büyüklüğüne ilişkin tahminlerinin ikna edici olmadığını belirtiyor. Eğer Kirkby haklıysa ve bulut Dwyer’in ekibinin tahmininden küçükse, bu pozitronların sadece uçağın çok yakınında yok olduklarına işaret ediyor demektir. Moskova’daki Lebedev Fizik Enstitüsü’nden Aleksandr Gurevich’e göre kanatlar çevrelerindeki aşırı yoğun elektrik alanlara bağlı olarak yüklü hâle gelebilir ve pozitron üretimi başlatabilir.

Tüm bu soruları yanıtlamak için Dwyer’ın fırtına bulutunun içinden taze gözlemlere ihtiyacı var. O nedenle ekip en şiddetli fırtınaların içine balonlar gönderiyor. Hatta kalkan korumalı bir A-10 Warthog uçağına parçacık dedektörü takarak fırtınanın içine atma tasarıları var. “Fırtınaların içi yeni yeni keşfe başladığımız tuhaf manzaralara benziyor,” diyor Dwyer.

(bilimfili.com)

Avatar
Adınız
Yorum Gönder
Kalan Karakter:
Yorumunuz onaylanmak üzere yöneticiye iletilmiştir.×
Dikkat! Suç teşkil edecek, yasadışı, tehditkar, rahatsız edici, hakaret ve küfür içeren, aşağılayıcı, küçük düşürücü, kaba, müstehcen, ahlaka aykırı, kişilik haklarına zarar verici ya da benzeri niteliklerde içeriklerden doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderen Üye/Üyeler’e aittir.