“Kozmik ışın” terimi evrende çok yüksek hareket eden parçacıkları ifade eder. Kozmik ışınlar, evrenin başka yerlerinde süpernova patlamaları sonucu ölen yıldızlar, güneşte meydana gelen faaliyetler gibi, nesnelerin ve evrenin başka yerlerindeki olaylara büyüleyici ipuçları sağlar, araştırmacılar bu ışınları yüksek irtifa balonları ve uzaya yerleştirilmiş araçlarla incelemektedirler.

     Kozmik Işınlar Nelerdir?

     Kozmik ışınlar, neredeyse ışığın hızında hareket eden aşırı derecede yüksek enerjili yüklü parçacıklardır (genellikle protonlar). Bazıları Güneş'ten gelirken, bir kısmı ise yıldızlararası uzaydaki süpernova patlamaları ve diğer enerjisi çok büyük olaylar sonucu gelirler.

     Kozmik Işın Tarihi

     Kozmik ışınların varlığı yüz yıldan uzun bir süredir bilinmektedir.

     İlk olarak fizikçi Victor Hess tarafından bulundu. Victor Hess 1912'de meteoroloji balonlarına monte ettiği yüksek hassasiyetli elektrometreler ile dünyanın atmosferinin üst katmanlarında atomların iyonlaşma hızını ölçmek için bir çalışma başlattı. Hess’ in keşfettiği şey, atmosferdeki yükselme oranına göre iyonlaşma miktarının çok daha yüksek olmasıydı. Bu çalışma daha sonra Hess’ e Nobel fizik ödülünü kazandırmıştır. Elde edilen sonuç karşısında Hess’ in ilk yorumu, bazı güneş fenomenlerinin bu etkiyi yarattığıydı. Ancak, bir güneş tutulması sırasında yaptığı deneyleri tekrarladıktan sonra, aynı sonuçları elde etti. Bu nedenle, atmosferde gözlemlenen iyonlaşmayı yaratan bazı içsel elektrik alanlarının olması gerektiği sonucuna varmış, ancak alanın kaynağının ne olacağına dair bir sonuç çıkmamıştır.

     Fizikçi Robert Millikan, Hess tarafından gözlemlenen atmosferdeki elektrik alanının fotonlar ve elektronların bir akı’sı olduğunu kanıtladı. Millikan atmosferdeki bu fenomeni 'kozmik ışınlar' olarak adlandırdı. Ayrıca bu parçacıkların Dünyadan ya da Dünya'nın yakın çevresinden olmadığını, daha doğrusu derin uzaydan geldiğini belirledi. Bir sonraki sorun, onları hangi süreçlerin veya nesnelerin yarattığını bulmaktı.

     Kozmik Işın Özellikleri Üzerinde Devam Eden Çalışmalar

     O zamandan beri, bilim adamları atmosferi aşmak için yüksek irtifa balonları kullanmaya devam ettiler ve bu yüksek hızlı parçacıklardan daha fazlasını örneklemeye başladılar. Bu çalışma için en ideal bölge güney kutbundaki Antarktika’ dır. Antarktika’ daki Ulusal Bilim Balon Tesisi her yıl bir çok uçuşa ev sahipliği yapmaktadır. Kullandıkları "kozmik ışın sayaçları", kozmik ışınların enerjisini, yön ve yoğunluklarını ölçer.

     Uluslararası Uzay İstasyonu ayrıca Kozmik Işın Enerji bilimi ve Kütle (CREAM) deneyi de dahil olmak üzere kozmik ışınların özelliklerini inceleyen araçlar içerir. 2017 yılında kurulan Uluslararası Uzay İstasyonunun, bu hızlı hareket eden parçacıklar üzerinde mümkün olduğunca fazla veri toplamak için üç yıllık bir misyonu vardır. CREAM aslında bir balon deneyi olarak başladı ve 2004 ile 2016 arasında yedi kez uçtu.

     Kozmik Işınların Kaynaklarını Bulmak

     Kozmik ışınlar yüklü parçacıklardan oluştuğu için, yolları, etkileştiği herhangi bir manyetik alanla değiştirilebilir. Doğal olarak, yıldızlar ve gezegenler gibi nesneler manyetik alanlara sahiptir ayrıca yıldızlararası manyetik alanlar da bulunmaktadır. Bu etkenlerden dolayı kozmik ışınların nereden geldiğini tahmin etmek oldukça zordur.

     Kozmik ışınların kaynağını belirlemek zor olsa da, kabul edilebilecek bazı varsayımlar ortaya atılmıştır. Her şeyden önce, aşırı yüksek enerjili yüklü parçacıklar olarak kozmik ışınların doğası, bunların oldukça güçlü faaliyetlerle üretildiğini göstermektedir. Süpernovalar veya karadelikler etrafındaki bölgeler gibi olaylar muhtemelen adaylar gibi görünüyor.

     1949'da fizikçi Enrico Fermi, kozmik ışınların yıldızlararası gaz bulutlarındaki manyetik alanlarla hızlanan parçacıklar olduğunu öne sürmüştü. Ve, en yüksek enerjili kozmik ışınları yaratmak için oldukça geniş bir alana ihtiyaç duyulduğundan, bilim adamları, muhtemel kaynak olarak süpernova kalıntılarına (ve uzayda diğer büyük nesnelere) bakmaya başladılar.

     2008 yılının Haziran ayında NASA, Enrico Fermi adına - Fermi olarak bilinen bir gama ışını teleskobunu uzaya fırlattı. Fermi bir gama-ışını teleskopu olmasına rağmen, ana bilim hedeflerinden biri kozmik ışınların kökenini belirlemektir.

     

Düzenleyen: Celal DEMİRTAŞ