Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Gələn kosmik şüa buzun içərisində Askaryan radiasiyasının parıltısını yaradır. Müəllif: ARA Əməkdaşlıq

Antarktida buzunun dərinliyində basdırılmış detektor, proqnozlaşdırılan, lakin əvvəllər heç vaxt görünməmiş bir fenomenin ilk eksperimental sübutunu ələ keçirdi: yüksək enerjili kosmik şüalar buz təbəqəsinə çırpıldıqda və içərisində hissəciklər kaskadını tetiklədikdə yaranan radio impulsları. Askaryan Radio Array (ARA) Əməkdaşlıq Assosiasiyasının astronomları, nəticədə kainatdakı ən nadir və ən enerjili hissəciklərin bəzilərini aşkar etməyə imkan verəcəyinə ümid etdikləri əsas bir texnikanı təsdiqlədilər.

Buzda parıldayan parıltılar

1962-ci ildə sovet fiziki Qurgen Askaryan yüksək enerjili hissəciklərin sıx bir materialdan keçərkən fərqli bir radio dalğası partlaması yaratacağını proqnozlaşdırmışdı. Belə bir hissəcik bir atoma dəydikdə, ətrafdakı materialdan elektronları süpürən ikinci dərəcəli hissəciklər kaskadını tetikler və radio tezliklərində şüalanan mənfi yüklü bir duş cəbhəsi yaradır.

Bu “Askaryanın şüalanması” sonradan laboratoriya təcrübələrində təsdiqləndi və havada aşkar edildi, lakin onu buzda müşahidə etmək daha çətin oldu. Bu, qismən qütb mühitlərindəki çoxsaylı radio səs-küy mənbələrindən orijinal siqnalları ayırd etməyin çətinliyi və qismən də buzdakı təsiri modelləşdirmək üçün lazım olan simulyasiyaların bu qədər ciddi təhlili mümkün edəcək qədər inkişaf etmiş olması ilə əlaqədardır.

Cənub qütbünün yaxınlığında yerləşən Askaryan Radio Massivi (ARA) məhz bu çətinliyi nəzərə alaraq hazırlanmışdır. O, təxminən 2 kilometr enində əraziyə yayılmış buzun içindən qazılmış kanallara 150-200 metr dərinliyə yerləşdirilmiş radio antenaları ilə təchiz olunmuş beş stansiyadan ibarətdir.

Uyğun gözləntilər

2019-cu ildə 208 günlük müşahidə kampaniyası zamanı ARA komandası 13 anomal hadisəni qeydə aldı: mənşəyi əvvəlcə bəlli olmayan buz səthinin altından gələn impulsiv radio siqnalları. Tədqiqatçılar yeni mövcud simulyasiya vasitələrindən istifadə edərək bu hadisələrin orijinal Askaryan siqnalları, yoxsa təyyarə radarları kimi mənbələrdən gələn fon müdaxiləsinin və ya yaxınlıqdakı Amundsen-Skott Cənub Qütb Stansiyasından gələn radio rabitəsinin nəticəsi olduğunu müəyyən etməyə başladılar.

Təhlillər göstərdi ki, siqnalların xüsusiyyətləri (onların gəliş istiqamətləri, tezlik tərkibi, dalğa forması və elektrik sahələrinin istiqaməti) buzla toqquşan kosmik şüaların yaratdığı Askaryan radiasiyası üçün proqnozlarla üst-üstə düşür. Bütün 13 hadisənin təkcə fon səs-küyü ilə izah edilə bilmə ehtimalı 3,5 milyonda birdən az idi ki, bu da 5,1 sigma statistik əhəmiyyətinə bərabərdir ki, bu da ənənəvi olaraq kəşf iddiası üçün tələb olunan həddən çox yüksəkdir.

Neytrinolar axtarılır

Komanda, siqnalların buzun yuxarı bir neçə metrinə nüfuz edən və aşağıya doğru yayılan hissəcik kaskadları yaradan, demək olar ki, şaquli kosmik şüa yağışlarının sıx nüvələri tərəfindən yaradıldığı qənaətinə gəldi. Bu tapıntı detektorun əsas missiyası üçün birbaşa təsir göstərir: ultra yüksək enerjili kosmik neytrinləri axtarmaq.

Buzda neytrinoların yaratdığı siqnallar kosmik şüalardan gələn siqnallarla demək olar ki, eyni göründüyü üçün bu nəticə detektorun nəzərdə tutulduğu kimi işlədiyini təsdiqləyir. İkisini bir-birindən ayırmağın açarı həndəsədədir: kosmik şüalar yalnız dayaz buzlara çata bilər, neytrinolar isə daha dərinə nüfuz edərək daha dik bucaqdan siqnallar yarada bilər.

Bir neçə il ərzində bütün beş ARA stansiyasını əhatə edən yeni məlumatların tezliklə yayımlanması gözlənildiyi üçün ARA komandası artıq yeddi namizəd neytrino hadisəsinin baş verəcəyini gözləyir.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

N. Alden və digərləri, Yüksək Enerjili Kosmik Şüalardan Buzda Askaryan Radiasiyasının Müşahidəsi, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/xwqy-yzrk . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2510.21104

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv