Antarktika buzlarının altındaki tuhaf sinyal bilimi şaşkına çevirdi

Antarktika buz tabakasının altından yükselen gizemli radyo sinyalleri, nötrino fiziği ve kozmik ışınlar hakkında bildiklerimizi altüst ediyor. Bilim insanları, yıllardır tekrarlanmayan bu anomalinin kaynağını hâlâ bulamadı. İşte bilinmeyenlerle dolu bu esrarengiz dosya…

Antarktika üzerinde yapılan yüksek irtifa araştırmalarında kaydedilen sıra dışı radyo sinyalleri, bilim dünyasını yaklaşık on yıldır meşgul eden bir gizeme dönüştü. NASA’nın ANITA adı verilen deneyinde tespit edilen bu sinyaller, bilinen fizik yasalarının açıklamakta zorlandığı kadar alışılmadık özellikler taşıyor. Deneyin amacı, evrenin en enerjik parçacıkları arasında yer alan nötrinoları yakalamaktı; ancak sensörlerin yakaladığı bu tuhaf imzalar, nötrino olmadığını düşündüren davranışlar sergiledi.

Nötrinoların peşinde başlatılan arayış bilinmeyene döndü

Nötrinolar, evrende her an üzerimize yağan kozmik ışınlar tarafından üretilen, neredeyse kütlesiz ve son derece zor etkileşen parçacıklar. Normal şartlarda Dünya’nın kalın kaya tabakalarından kolayca geçebilirler; fakat belirli bir enerjinin üzerinde artık tamamen soğrulmaları gerekir. Bu yüzden nötrinoların, ufkun hemen altından gelmeleri mümkündür; ancak ANITA’nın gördüğü sinyaller, şaşılacak derecede dik bir açıyla, yüzeyin yaklaşık 25–30 derece altından yükseliyor görünüyordu.

Bu durum tek bir anlama geliyor: Parçacıklar Dünya’nın içinden geçip dedektöre ulaşmış gibi davranıyordu ve bu, kabul edilen Standart Model’e göre mümkün değil. İşte bu nedenle, ANITA’nın kaydettiği iki olay bilim insanlarının kafasında büyük bir soru işareti oluşturdu.

Benzer sinyaller neden başka hiçbir yerde görünmedi?

Tuhaflığı artıran bir başka unsur ise tekrar edilememesi. Arjantin’deki devasa Pierre Auger Gözlemevi, yıllara yayılan veri arşivini taradı ancak ANITA türü hiçbir sinyale rastlamadı. Güney Kutbu’ndaki IceCube Nötrino Gözlemevi de aynı şekilde, böyle bir sinyalin nötrinolar tarafından üretilmesi hâlinde çok daha fazla olay görmesi gerektiğini belirtti. Ancak IceCube de sessiz kaldı.

Bu da ANITA’nın sinyallerinin ya aşırı nadir bir fiziksel olaydan kaynaklandığını ya da henüz tanımlanamamış bir doğal sürecin ürünü olabileceğini akla getiriyor. Bilim ekibi, “yeni fizik” ihtimalinin tamamen dışlanamayacağını ancak mevcut verilerin tek başına devrim niteliğinde bir açıklama yapmaya yetmediğini vurguluyor.

Tau nötrinosu ihtimali: Olur mu, olmaz mı?

Bazı araştırmacılar, tau nötrinosu adı verilen bir parçacığın bu sürecin açıklaması olabileceğini öne sürdü. Tau nötrinosu yüksek enerjilerde “yeniden doğabilen” bir yapıya sahip; bozunduğunda yeni bir tau nötrinosu ve tau leptonu üretebiliyor. Ancak bu senaryonun zayıf noktası var: Böyle bir sinyalin ufkun çok az altından gelmesi gerekirken ANITA’daki olaylar, beklenen aralığın katbekat altında, neredeyse 30 derece civarında görülüyor. Bu da tau senaryosunu oldukça düşük olasılıklı hâle getiriyor.

Gizem büyüyor: PUEO görevi yeni umut olabilir

Şimdi gözler, ANITA’nın halefi olacak PUEO görevi üzerinde. Çok daha büyük, çok daha hassas ve bir ay boyunca Antarktika üzerinde uçacak olan bu yeni dedektör, ANITA’nın yakaladığı tuhaf sinyallerin tekrar edip etmeyeceğini görmek için geliştirildi. PUEO’nun, önceki deneyin göremediği kadar zayıf sinyalleri bile algılayabileceği belirtiliyor.

Eğer PUEO benzer anomalileri yakalarsa, bu sinyallerin gerçek bir fiziksel kaynaktan çıktığı neredeyse kesinleşecek. Ancak hiçbir şey bulunamazsa, ANITA’nın yıllar önceki o iki esrarengiz olayının istatistiksel bir “kozmik tesadüf” olduğundan başka açıklama kalmayacak.

Bilim insanları aynı fikirde: Bu sır çözülmeden nötrino fiziği tamamlanmış sayılmayacak

Araştırmacılar, şu anda ellerindeki verilerin kesin bir hüküm vermeye yetmediğini, ancak çözümün çok uzak olmadığını düşünüyor. Yeni ölçümler geldikçe, nötrinoların kaynağı, kozmik ışınların evrendeki yolculuğu ve belki de Standart Model’in ötesindeki olası bir fiziğin ipuçları ortaya çıkabilir.

Bilim dünyası, Antarktika buzlarının altından yükselen birkaç mikrosaniyelik sinyalin, evrenin en derin sırlarından birine açılan kapı olup olmadığını görmek için büyük bir heyecanla bekliyor. Araştırmalar ilerledikçe bu gizemin nereye evrileceği ise şimdilik belirsizliğini koruyor.

Kaynak: Haber Merkezi