Kozmik ışınlar, evrendeki son derece enerjik parçacıklar olarak tanımlanmaktadır. Bu ışınlar, temel olarak elektronlardan ve onların antimadde karşıtları olan pozitronlardan oluşurlar. Uzayda hareket ederken, ışık ve manyetik alanlarla etkileşime girerek belirli bir enerji kaybı yaşarlar. Bu durum, yüksek enerjili bu ışınların Dünya’da tespit edilebilmesi için kaynaklarının oldukça yakın bir mesafede, muhtemelen sadece birkaç bin ışık yılı uzaklıkta bulunmasını gerektiriyor.
Almanya’nın Potsdam Üniversitesi’nden deneysel astropartikül fizikçisi olan Kathrin Egberts, bu ölçümlerin tespit edilen kozmik ışın elektronlarının çok az sayıda kaynaktan geldiğini ve bu kaynakların Güneş Sistemi’nin yakın çevresinde yer aldığını göstermekte olduğunu ifade etti. Egberts, bu mesafenin Samanyolu Galaksisi’nin 100 bin ışık yılı genişliğine kıyasla oldukça küçük bir ölçekte bulunduğunu belirtti.
Kozmik ışınların bilinen kaynakları arasında Güneş, süpernova patlamaları, hızla dönen nötron yıldızları (pulsarlar) ve henüz tam olarak tanımlanamayan diğer kozmik olaylar yer almaktadır. Bu ışınlar, Dünya’nın üst atmosferine çarptığında parçalanmakta ve yüzeyde tespit edilebilen parçacık yağmurlarına dönüşmektedir. Ancak, bu söz konusu parçacık yağmurlarının hangi kozmik ışınlardan geldiğini belirlemek son derece karmaşık ve zorlu bir süreç olarak tanımlanmaktadır.
Namibya’da bulunan High Energy Stereoscopic System (HESS) gözlemevi, bu kozmik ışınları tespit etmek amacıyla, 12 metre çapında beş teleskop içeren bir dizi kullanmıştır. On yılı aşkın bir süredir yapılan gözlemler, bu yüksek enerjili ışınların bıraktığı zayıf izleri analiz etmeye odaklanmıştır. Bu izler, ışınların atmosferde ışık hızını aşan hızlarla hareket ederken oluşturduğu Cherenkov radyasyonu adı verilen soluk mavi bir ışıltı olarak tanımlanmaktadır.
HESS teleskopları, bu zayıf ışımayı saptayarak, güçlü algoritmaların yardımıyla gürültüyü ayıklamış ve kozmik ışınların enerjisini detaylı bir spektrum ile ortaya koymayı başarmıştır. Elde edilen sonuçlar, yüksek enerji seviyelerinde bu ışınların sayısında ciddi bir azalma olduğunu göstermektedir. Bu durum, daha küçük ve uzay tabanlı dedektörlerin bu ışınları tespit etmede zorluk yaşayacaklarını açıkça ortaya koymaktadır.
Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden Mathieu de Naurois, bulgularının daha önce keşfedilmemiş bir enerji aralığında önemli veriler sağladığını, bunun da yerel kozmik çevremizi anlamak açısından kritik bir rol oynadığını ifade etmiştir. Naurois, bu ölçümlerin önümüzdeki yıllar boyunca bir referans standardı oluşturacağını vurgulamaktadır.
Bilim insanları, yüksek enerjili bu kozmik ışınların kaynaklarını tam olarak belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu belirtmektedir. Ancak elde edilen bulgular, Dünya’ya oldukça yakın konumda bulunan ve henüz tanımlanamayan kozmik fenomenlere dair önemli ipuçları sunmaktadır.
Bulgular, Physical Review Letters dergisinde 25 Kasım tarihinde yayımlanmıştır.
