Cenevrə Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kosmik şüalar əsasən protonlardan, eləcə də helium, karbon, oksigen və dəmir nüvələrindən ibarətdir. Mənbə: Çin Elmlər Akademiyası

Kəşflərindən bir əsr sonra, kainatın ucqar nöqtələrindən qaynaqlanan həddindən artıq enerjili hissəciklər olan kosmik şüalar alimlər üçün sirr olaraq qalır. DAMPE (Qaranlıq Maddə Hissəcikləri Tədqiqatçısı) kosmik teleskopu bu fenomeni araşdırır, xüsusən də qaranlıq maddənin onların əmələ gəlməsində oynaya biləcəyi rolu araşdırır. Cenevrə Universitetini (UNIGE) də əhatə edən bu beynəlxalq missiya, bu hissəciklərin universal xüsusiyyətini vurğulayaraq böyük bir irəliləyiş əldə etdi. Nəticələr Nature jurnalında dərc olunub .

Kosmik şüalar kainatda müşahidə edilən ən enerjili hissəciklərdir və Yer kürəsindəki süni sürətləndiricilərin yaratdığı hissəciklərin enerjisini xeyli üstələyir. Onların dəqiq mənşəyi hələ də öyrənilməkdədir və onların fövqəlnayalar, qara dəlik reaktivləri və ya pulsarlar kimi ekstremal astrofiziki hadisələrdən qaynaqlandığına inanılır.

2015-ci ilin dekabr ayında istifadəyə verilən DAMPE kosmik teleskopunun məqsədi bu kosmik şüaların mənşəyi və təbiəti ilə bağlı suallara cavab verməkdir. Cenevrə Universitetinin (UNIGE) Nüvə və Hissəciklər Fizikası Bölməsinin (DPNC) astrofizika qrupunun əsas töhfələrindən biri olduğu bu kosmik missiya mühüm bir irəliləyiş əldə etdi. Teleskop tərəfindən toplanan yüksək dəqiqlikli ölçmələrin təhlili ilə alimlər ilkin kosmik şüa nüvələrinin enerji spektrlərində protonlardan dəmirə qədər dəyişən universal bir xüsusiyyət müəyyən etdilər.

UNIGE-nin Elm Fakültəsindəki DPNC-nin dosenti və tədqiqatın həmmüəllifi Andrii Tyxonov izah edir: “Kosmik şüalar əsasən protonlardan, eyni zamanda helium, karbon, oksigen və dəmir nüvələrindən ibarətdir. Bu hissəciklər həmçinin enerjilərinə görə təsnif edilir: aşağı, bir neçə milyard elektron-volt qədər; orta, bir neçə milyarddan bir neçə yüz milyard elektron-volt qədər; və yüksək, 1000 milyard elektron-volt və daha yüksək.”

Yeni ortaq bir xüsusiyyət

Nəticələr göstərir ki, tədqiq olunan bütün nüvələr üçün hissəciklərin sayı müəyyən bir dəyərdən daha sürətlə azalır. Bu fenomen “spektral yumşalma” adlanır. Normalda, enerji artdıqca hissəciklərin sayı onsuz da azalır, lakin burada bu azalma daha da özünü göstərir. Bu, təxminən 15 TV (teraelektron-volt) sərtlik ətrafında baş verir . Bir hissəciyin sərtliyi onun trayektoriyasının maqnit sahəsinə müqavimətini ölçür.

Bu sərtlikdə ortaq bir quruluşun müşahidəsi, kosmik şüaların sürətlənməsinin və daşınmasının hissəciklərin sərtliyindən asılı olduğunu izah edən modelləri güclü şəkildə dəstəkləyir. Bunun əksinə olaraq, nuklon başına düşən enerjinin (enerjinin hissəcikdəki nuklonların sayına bölünməsi) əsas amil olduğunu irəli sürən alternativ modellər, 99.999% etibarlılıq səviyyəsi ilə bu ölçmələrlə qəti şəkildə istisna edilir.

Cenevrə komandası bu elmi irəliləyişdə mərkəzi rol oynadı. Onlar aşkar edilmiş hadisələri yenidən qurmaq üçün qabaqcıl süni intellekt texnikaları inkişaf etdirdilər və proton və helium axınlarının əsas ölçmələrinə, eləcə də karbonun təhlilinə töhfə verdilər. Qrup həmçinin DAMPE-nin əsas alt detektorlarından biri olan hissəcik trayektoriyalarının dəqiq yenidən qurulması və onların yükünün ölçülməsi üçün vacib bir alət olan Silikon-Volfram İzləyicisinin (STK) hazırlanmasına rəhbərlik etdi.

Bu nəticələr kosmik şüaların mənşəyinin və qalaktikada yayılmasını idarə edən mexanizmlərin daha əhatəli şəkildə başa düşülməsi istiqamətində əhəmiyyətli bir addımdır. Onlar astrofiziki mənbələrdə sürətləndirmə modellərinə və ulduzlararası mühitdə hissəciklərin daşınmasına yeni eksperimental məhdudiyyətlər təqdim edir və yüksək enerjili hissəcik populyasiyalarının daha dəqiq təsviri üçün yol açır.

Nəşr detalları

Diz altındakı ilkin kosmik şüaların yükdən asılı spektral yumşalmaları, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10472-0 və b., Protondan diz altındakı dəmirə qədər ilkin kosmik şüaların yükdən asılı spektral yumşalmaları, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2511.05409

Jurnal məlumatları: arXiv , Nature  

Əsas anlayışlar

Kosmik şüalar və astropartikulyar hissəciklərHissəciklər astrofizikasıKosmik şüa və astropartikulyar detektorlar

Cenevrə Universiteti tərəfindən təmin edilir