KaramelaYedi
New member
Bilim “Buz küpü”
Samanyolu’muzun ilk nötrino görüntüsü
Durum: 29.06.2023| Okuma süresi: 4 dakika
IceCube/NSF/dpa - DİKKAT: Yalnızca güncel raporlamayla bağlantılı olarak editoryal kullanım için ve yalnızca yukarıdaki kaynakların tam adıyla birlikte +++ dpa - Görüntülü radyo +++"/>
Antarktika’daki “IceCube” laboratuvarı, Samanyolu’nu ve yeşil auroraları gösteren yıldızlı bir gece gökyüzünün altında
Kaynak: dpa
Antarktika’daki “IceCube” dedektörü ile araştırmacılar ilk kez Samanyolu’ndan kaynaklanan yüksek enerjili nötrinoları tespit ettiler. Neredeyse kütlesiz parçacıkları ölçmek son derece zordu.
ZAntarktika’daki bilim adamları on yıldır bir kilometreküplük “IceCube” dedektör sisteminde ölçüm yapıyorlar. Sıkı çalışma, muhteşem bir keşifle ödüllendirildi. Uluslararası araştırma ekibi, galaksimiz Samanyolu’ndan ilk kez yüksek enerjili nötrinoları tespit etmeyi başardı.
Daha önce, “IceCube” uzak galaksilerden yalnızca yüksek enerjili nötrinoları kaydetmişti. Teorik değerlendirmeler Samanyolu’ndan gelen benzer parçacık radyasyonunu tahmin etse de, gökbilimciler şimdiye kadar boşuna aradılar. Bilim adamlarının “Science” dergisinde bildirdiğine göre, yalnızca modern makine öğrenimi yöntemlerinin (yapay zeka) kullanılması, dedektörün yıllar içinde toplanan ölçüm verilerinde umulan sinyali görünür hale getirdi.
Son derece hafif ve elektriksel olarak nötr parçacıklar olan nötrinolar utangaç arkadaşlardır: Sıradan madde ile nadiren etkileşime girerler. Uçucu parçacıkları tespit etmek için, mümkün olduğu kadar saf ve nötrinolarla reaksiyona girebilen maddelerden oluşan büyük miktarlarda madde gereklidir. Böyle bir madde su molekülleridir – ve Antarktika’nın buzunda bunlar büyük miktarlarda ve herhangi bir safsızlık olmaksızın bulunur.
Nötrinolar Cherenkov radyasyonu üretir
Bir nötrino, nadiren gerçekleşen bir su molekülüyle reaksiyona girdiğinde, buzun içinde neredeyse ışık hızında yarışan ve mavimsi ışık yayan, Cherenkov radyasyonu denen elektrik yüklü parçacıklar oluşur.
IceCube dedektörleri bu ışığı arıyor. Bu – adından da anlaşılacağı gibi – bir buz küpü ve bununla birlikte devasa bir buz küpü. Kenar uzunluğu bir kilometredir. “IceCube” projesinin fizikçileri, toplam 5160 ışık amplifikatörünü bir kilometreküp Antarktika buzunun 2,5 kilometre derinliğine kadar batırdı. Bu şekilde sadece Çerenkov ışığını yakalamakla kalmaz, aynı zamanda geldiği yönü de belirleyebilirler. Bu sayede nötrinonun evrende hangi bölgeden kaynaklandığı da belirlenebilir.
Nötrinolar, güneş içindeki nükleer füzyon gibi birçok nükleer fizik sürecinde önemli bir rol oynar. Ancak “IceCube” ile aranan nötrinolar, güneş nötrinolarından milyonlarca, milyarlarca kez daha enerjiktir. Yıldız patlamaları sırasında ve uzak galaksilerdeki süper kütleli kara deliklerin etrafında oluşurlar.
Harald Lesch ile dünya dışı yaşam hakkında gerçekler
Ancak Samanyolu’muzda da kozmik ışınların gaz ve tozla etkileşimi, gama ışınlarıyla birlikte yüksek enerjili nötrinolar üretmelidir. Ancak bu gama radyasyonu uydu gözlemevlerinden tespit edilebilse de, galaktik nötrinoların aranması şimdiye kadar başarısız oldu.
Sorun: Kozmik radyasyon ayrıca Dünya atmosferinde nötrinolar üretir – ve bu gürültü Samanyolu’ndan gelen ve aranan sinyalin üzerine bindirilir. Ancak “IceCube” araştırmacıları yöntemlerini geliştirerek Samanyolu’ndaki nötrinoları tanımlamayı başardılar. Bunun için bir ön koşul, bilim adamlarının güney göğünden ve dolayısıyla Samanyolu’nun merkezi yönünden kaynaklanan bu tür olaylara odaklanmalarıydı.
Nükleer füzyon için bir bakış açısı
Kayıtlı nötrinoların kesin kaynağını belirlemek için, öncelikle Dortmund Teknik Üniversitesi’nde geliştirilen makine öğrenimine dayalı bir yöntem kullanıldı. TU Dortmund’dan Mirco Hünnefeld, “Bu iyileştirilmiş yöntemler, değerlendirme için öncekinden yaklaşık on kat daha fazla nötrino kullanabildiğimiz ve daha iyi yönlü çözünürlük sağlayabildiğimiz anlamına geliyordu” dedi. “Sonuçta, analizimiz önceki arama yöntemlerinden üç kat daha hassastı.”
Bu şekilde değerlendirilen “IceCube” verileri, ilk kez Samanyolu’nun “nötrino gözleriyle” görüneceği görüntüsünü sağlıyor. IceCube araştırmacısı Steve Sclafani, “Ve bu görüntü, Samanyolu ve kozmik ışınlar hakkında şimdiye kadar bildiklerimizi doğruluyor” diyor.
Ama bu sadece başlangıç. “IceCube” veri toplamaya devam ediyor ve yöntemler daha da geliştirilecek. IceCube projesinden Denise Caldwell, “Böylece daha iyi ve daha iyi çözünürlüklü bir görüntü elde ediyoruz” dedi. Bu şekilde, bilim adamları nötrinoların tam olarak nereden kaynaklandığını bulmak istiyorlar. “Ve tabii ki Samanyolu’muzda daha önce bilinmeyen, daha önce hiç görülmemiş yapıları da keşfetmeyi umuyoruz.”
WELT podcast’lerimizi buradan dinleyebilirsiniz.
Gömülü içeriğin görüntülenmesi için, üçüncü taraf sağlayıcılar olarak gömülü içeriğin sağlayıcıları bu izni talep ettiğinden, kişisel verilerin iletilmesi ve işlenmesine ilişkin geri alınabilir onayınız gereklidir. [In diesem Zusammenhang können auch Nutzungsprofile (u.a. auf Basis von Cookie-IDs) gebildet und angereichert werden, auch außerhalb des EWR]. Anahtarı “açık” konumuna getirerek, bunu kabul etmiş olursunuz (herhangi bir zamanda iptal edilebilir). Buna, GDPR Madde 49 (1) (a) uyarınca belirli kişisel verilerin ABD dahil üçüncü ülkelere aktarılmasına verdiğiniz onay da dahildir. Bununla ilgili daha fazla bilgi bulabilirsiniz. Onayınızı istediğiniz zaman anahtar ve sayfanın alt kısmındaki gizlilik aracılığıyla geri çekebilirsiniz.
“Aha! On dakikalık günlük bilgi” WELT’in bilgi podcast’idir. Her salı, çarşamba ve perşembe bilim alanından günlük soruları yanıtlıyoruz. Podcast’e Spotify, Apple Podcasts, Deezer, Amazon Music ve diğerleri üzerinden veya doğrudan RSS beslemesi aracılığıyla abone olun.
Samanyolu’muzun ilk nötrino görüntüsü
Durum: 29.06.2023| Okuma süresi: 4 dakika
Antarktika’daki “IceCube” laboratuvarı, Samanyolu’nu ve yeşil auroraları gösteren yıldızlı bir gece gökyüzünün altında
Kaynak: dpa
Antarktika’daki “IceCube” dedektörü ile araştırmacılar ilk kez Samanyolu’ndan kaynaklanan yüksek enerjili nötrinoları tespit ettiler. Neredeyse kütlesiz parçacıkları ölçmek son derece zordu.
ZAntarktika’daki bilim adamları on yıldır bir kilometreküplük “IceCube” dedektör sisteminde ölçüm yapıyorlar. Sıkı çalışma, muhteşem bir keşifle ödüllendirildi. Uluslararası araştırma ekibi, galaksimiz Samanyolu’ndan ilk kez yüksek enerjili nötrinoları tespit etmeyi başardı.
Daha önce, “IceCube” uzak galaksilerden yalnızca yüksek enerjili nötrinoları kaydetmişti. Teorik değerlendirmeler Samanyolu’ndan gelen benzer parçacık radyasyonunu tahmin etse de, gökbilimciler şimdiye kadar boşuna aradılar. Bilim adamlarının “Science” dergisinde bildirdiğine göre, yalnızca modern makine öğrenimi yöntemlerinin (yapay zeka) kullanılması, dedektörün yıllar içinde toplanan ölçüm verilerinde umulan sinyali görünür hale getirdi.
Son derece hafif ve elektriksel olarak nötr parçacıklar olan nötrinolar utangaç arkadaşlardır: Sıradan madde ile nadiren etkileşime girerler. Uçucu parçacıkları tespit etmek için, mümkün olduğu kadar saf ve nötrinolarla reaksiyona girebilen maddelerden oluşan büyük miktarlarda madde gereklidir. Böyle bir madde su molekülleridir – ve Antarktika’nın buzunda bunlar büyük miktarlarda ve herhangi bir safsızlık olmaksızın bulunur.
Nötrinolar Cherenkov radyasyonu üretir
Bir nötrino, nadiren gerçekleşen bir su molekülüyle reaksiyona girdiğinde, buzun içinde neredeyse ışık hızında yarışan ve mavimsi ışık yayan, Cherenkov radyasyonu denen elektrik yüklü parçacıklar oluşur.
IceCube dedektörleri bu ışığı arıyor. Bu – adından da anlaşılacağı gibi – bir buz küpü ve bununla birlikte devasa bir buz küpü. Kenar uzunluğu bir kilometredir. “IceCube” projesinin fizikçileri, toplam 5160 ışık amplifikatörünü bir kilometreküp Antarktika buzunun 2,5 kilometre derinliğine kadar batırdı. Bu şekilde sadece Çerenkov ışığını yakalamakla kalmaz, aynı zamanda geldiği yönü de belirleyebilirler. Bu sayede nötrinonun evrende hangi bölgeden kaynaklandığı da belirlenebilir.
Nötrinolar, güneş içindeki nükleer füzyon gibi birçok nükleer fizik sürecinde önemli bir rol oynar. Ancak “IceCube” ile aranan nötrinolar, güneş nötrinolarından milyonlarca, milyarlarca kez daha enerjiktir. Yıldız patlamaları sırasında ve uzak galaksilerdeki süper kütleli kara deliklerin etrafında oluşurlar.
Harald Lesch ile dünya dışı yaşam hakkında gerçekler
Ancak Samanyolu’muzda da kozmik ışınların gaz ve tozla etkileşimi, gama ışınlarıyla birlikte yüksek enerjili nötrinolar üretmelidir. Ancak bu gama radyasyonu uydu gözlemevlerinden tespit edilebilse de, galaktik nötrinoların aranması şimdiye kadar başarısız oldu.
Sorun: Kozmik radyasyon ayrıca Dünya atmosferinde nötrinolar üretir – ve bu gürültü Samanyolu’ndan gelen ve aranan sinyalin üzerine bindirilir. Ancak “IceCube” araştırmacıları yöntemlerini geliştirerek Samanyolu’ndaki nötrinoları tanımlamayı başardılar. Bunun için bir ön koşul, bilim adamlarının güney göğünden ve dolayısıyla Samanyolu’nun merkezi yönünden kaynaklanan bu tür olaylara odaklanmalarıydı.
Nükleer füzyon için bir bakış açısı
Kayıtlı nötrinoların kesin kaynağını belirlemek için, öncelikle Dortmund Teknik Üniversitesi’nde geliştirilen makine öğrenimine dayalı bir yöntem kullanıldı. TU Dortmund’dan Mirco Hünnefeld, “Bu iyileştirilmiş yöntemler, değerlendirme için öncekinden yaklaşık on kat daha fazla nötrino kullanabildiğimiz ve daha iyi yönlü çözünürlük sağlayabildiğimiz anlamına geliyordu” dedi. “Sonuçta, analizimiz önceki arama yöntemlerinden üç kat daha hassastı.”
Bu şekilde değerlendirilen “IceCube” verileri, ilk kez Samanyolu’nun “nötrino gözleriyle” görüneceği görüntüsünü sağlıyor. IceCube araştırmacısı Steve Sclafani, “Ve bu görüntü, Samanyolu ve kozmik ışınlar hakkında şimdiye kadar bildiklerimizi doğruluyor” diyor.
Ama bu sadece başlangıç. “IceCube” veri toplamaya devam ediyor ve yöntemler daha da geliştirilecek. IceCube projesinden Denise Caldwell, “Böylece daha iyi ve daha iyi çözünürlüklü bir görüntü elde ediyoruz” dedi. Bu şekilde, bilim adamları nötrinoların tam olarak nereden kaynaklandığını bulmak istiyorlar. “Ve tabii ki Samanyolu’muzda daha önce bilinmeyen, daha önce hiç görülmemiş yapıları da keşfetmeyi umuyoruz.”
WELT podcast’lerimizi buradan dinleyebilirsiniz.
Gömülü içeriğin görüntülenmesi için, üçüncü taraf sağlayıcılar olarak gömülü içeriğin sağlayıcıları bu izni talep ettiğinden, kişisel verilerin iletilmesi ve işlenmesine ilişkin geri alınabilir onayınız gereklidir. [In diesem Zusammenhang können auch Nutzungsprofile (u.a. auf Basis von Cookie-IDs) gebildet und angereichert werden, auch außerhalb des EWR]. Anahtarı “açık” konumuna getirerek, bunu kabul etmiş olursunuz (herhangi bir zamanda iptal edilebilir). Buna, GDPR Madde 49 (1) (a) uyarınca belirli kişisel verilerin ABD dahil üçüncü ülkelere aktarılmasına verdiğiniz onay da dahildir. Bununla ilgili daha fazla bilgi bulabilirsiniz. Onayınızı istediğiniz zaman anahtar ve sayfanın alt kısmındaki gizlilik aracılığıyla geri çekebilirsiniz.
“Aha! On dakikalık günlük bilgi” WELT’in bilgi podcast’idir. Her salı, çarşamba ve perşembe bilim alanından günlük soruları yanıtlıyoruz. Podcast’e Spotify, Apple Podcasts, Deezer, Amazon Music ve diğerleri üzerinden veya doğrudan RSS beslemesi aracılığıyla abone olun.