Algılanamaz bir kozmik ışın sağanağı

Sessiz bir fırtına gibi bol ve algılanamaz milyonlarca temel parçacık her saat üzerimize düşer. Gezegenimizin ve bedenlerimizin her bir santim karesinden kendilerinin hayali görüntüleri gibi akan güneş nötrinolarının selini durduracak hiçbir şemsiye yok. Yukarıdan, gündüz ve aşağıdan, gece. Çoğunun taşıdığı enerji, ancak bir protonun kütlesinin binde birine ulaşır.

Diğer parçacıklar ise çok daha enerjiktir ve çok daha uzaklardan gelir. Milyonlarca yıl boyunca kozmosta seyahat ettikten sonra diğer galaksilerden geliyorlar.

Dünya’ya yolculuklarına başladıklarında burada hiç insan yoktu. Seyahat ederken, çeşitli türler birbirini takip etti ve sonunda üremeye başladı. homo sapiens. Ancak bu türün bir örneğinin tam tutulma sırasında bir sıcak hava balonuna binip tespit edilen en enerjik parçacıkların yukarıdan geldiğini, evet ama Güneş’ten gelmediğini doğruladığı 1912 yılına kadar değildi.

atmosferden korunan

Zamanla, bu parçacıkların bazılarının güneş nötrinolarının on trilyon katı kadar muazzam enerjilere sahip olduğunu anladık. Dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) protonlardan bir milyon kat daha fazla. Bir elektrik yüküne sahip olmaları gerekir, aksi takdirde onlara böyle bir ivme kazandırabilecek bir mekanizmanın olması açıklanamaz. Ve büyük olasılıkla, kararlı olan ve bu kadar uzun bir yolculuğa bozulmadan dayanabilenlerle ilgilidir: protonlar veya demir çekirdekler. Bu şiddetli mermiler bize ulaşmıyor. Atmosfer bizi korur.

Bu parçacıklardan biri atmosfere girdiğinde yoluna çıkan her şeyi süpürür. Havayı oluşturan atomlardan elektronları koparır ve üst atmosferden Dünya yüzeyine yayılan, yol boyunca sağanak gibi genişleyen bir domino etkisi yaratır.

Parçacık ne kadar enerjikse, sıçrayan kara alanı o kadar büyük olur. En enerjik ve bu nedenle esrarengiz olan, birkaç kilometrekarelik yüzeylere sıçrayabilir.

Yüzyılda bir parçacık

Atmosferde üretilen parçacıkları, evde alkol ve kuru buzdan biraz daha fazlasıyla monte edilebilen bir cihaz olan bulut odaları kullanarak görebiliriz. Ancak bunların son derece enerjik tek bir parçacıktan geldiğini bilmenin tek yolu, dedektörleri geniş yüzeylere yerleştirmektir.

Tabii ki: dünya yüzeyinin her kilometre karesinde bu parçacıklardan biri çarpıyor… her yüzyılda!

Yılda bir tane gözlemlemek istiyorsak yüz kilometrekareye dedektör yerleştirmemiz gerekiyor ve eğer sabırsızlık bizi her on günde bir gözlemlemek istiyorsa otuz altı kat daha fazla alana.

Ve 1980’de fizik dalında Nobel ödüllü James Cronin’in önerdiği de buydu: tarihsel nedenlerle kozmik ışınlar olarak adlandırılan en enerjik parçacıkları tespit etme ve karakterize etme konusundaki Don Kişotvari girişime liderlik etmek.

Onları avlamak için bin altı yüz tank

Kozmik ışınları tespit etmek için, 2.000 mil kareye 12 ton saf su ile doldurulmuş 1.600’den fazla tankın konuşlandırılması gerekiyordu.

Her detektörün, yalnızca şelalenin bazı parçacıklarını görmesine değil, aynı zamanda gözlemlendiği kesin anı kaydetmesine de izin verecek gelişmiş elektronikler taşıması gerekiyordu. Ek olarak, duşun kaç dedektöre sıçradığını ve hangi kronolojik sırada olduğunu ayırt edebilen merkezi bir bilgisayara bunu iletmesi gerekir. Tüm bunlar elbette kablolar olmadan: güneş pilleri ve antenlerle.

Böyle bir dedektör ağının çalışmasını tehdit eden teknik zorlukların listesi çok uzundur. Ancak ustalık ve kararlılıkla, çok çalışma ve yetenekle, James Cronin’in hayalini kurduğu devasa laboratuvarı Malargüe’de (Arjantin) konuşlandırmak mümkün oldu; oldukça düz, bozulmamış bir atmosfer altında uzanmak ve seyrek yerleşim için ideal bir bölge. . İkincisi, tankları böylesine geniş bir alana konuşlandırabilmek ve her bir çiftin bir buçuk kilometre rustik ve geçilmesi zor araziyle ayrıldığı düzenli bir ağ oluşturabilmek için gerekliydi. Pierre Auger Gözlemevi böyle doğdu.

zeka işi

Yağmura neden olan parçacığın enerjisi, sürekli nötrino yağmurunda gizlenen o çakıl taşının enerjisi, çok farklı iki şekilde tanınabilir: püskürtülen tankların her birinde biriktirdiği enerjiden yeniden yapılandırılarak veya havadaki nitrojen ile etkileşime girdiğinde parçacıkların geçişiyle atmosferde üretilen flüoresanın doğrudan gözlemlenmesi.

Onları gözlemlemek için, Pierre Auger Gözlemevi, alanın çevresinde yüksek dağlardan nöbetçi gibi duran dört dedektöre sahiptir. Bir ayna sistemi odaklanır ve mevcut tüm ışığı toplar. Atmosfer koşulları izin verdiğinde, bu gözetleme noktaları, havayı onlarca kilometre uzaktan loş bir akkor ampul gibi görebilir.

Gezegenimiz kutuplarıyla devasa bir mıknatıstır ve manyetik alanlar galaktik çevrede her yerde bulunur. Yüklü bir parçacık, bu alanların varlığında rotasından sapar, hızı ne kadar düşük olursa.

Orijinal çakıl taşının çıkış yönünü belirlemek için farklı tankların içlerine dalan parçacıkları tespit ettiği sırayı kullanmaya çalıştığımızda, manyetik alanların onu mahkum ettiği yörüngenin rastgele kıvrımlılığına mahkum oluruz. Gelen parçacığın enerjisi, bunların etkisi önemsiz olacak kadar muazzam olmadıkça.

Pierre Auger Gözlemevi, gökyüzünü yirmi yıl boyunca taradıktan sonra, bu yüksek enerjili kozmik ışınların diğer galaksilerden geldiğini kategorik olarak belirlemeyi başardı. Kozmosun habercileri, atmosferimizin yoğunluğuyla karşılaşmadan ve tüm enerjilerini serbest bırakmadan önce astral mesafeler kat ederler ve Dünya’nın yüzeyini bir flüoresan fıskiye gibi püskürtürler.

mesajı aldık

Türümüzün merakı sınırsızdır. Işığın gördüğümüzden çok daha fazlası olduğunu anladığımız anda kızılötesi ve ultraviyole, radyo dalgaları, mikrodalgalar, X-ışınları ve gama ışınlarına duyarlı yapay gözler yapma macerasına atıldık. Ve uçsuz bucaksız bir elektromanyetik dalgalar okyanusuna dalmış olsak bile, üzerimize düşen ve ıslanmadan gelen orvale kayıtsız değildik.

İlahi Takdir’in yolculuğunu aniden kesintiye uğratan yola kayalık bir gezegen koyduğu atom altı parçacıklar, kozmosun habercileri. Yolculuğun boşuna olmadığını bilmenin tesellisini yaşıyorlar. Algılanamayan bir yağmurda ince bir şekilde şifrelenmiş olarak gelmesine rağmen, mesajı alan düşüncesiz varlıkların yaşadığı bir yerdir.