Kosmik şüalar

---

Kosmik şüalar

Kosmik şüalar

 — 

Kainatda

 sürətlə axan atom nüvəsi və elementar hissəcikdir. Tədqiqatlar

göstərmişdir ki, Yerətrafı fəzada kosmik şüaların intensivliyi bütün istiqamətlərdə eynidir. Yerə

yaxınlaşdıqda onların intensivliyi en dairəsindən asılı olaraq dəyişir. Onun səbəbi kosmik

şüaların tərkibində olan yüklü zərrəciklərin Yerin maqnit sahəsində meyl etməsidir. Kosmik

şüaların mənbəyi kainatdır. Yüksək enerjili zərrəciklər, əsasən qalaktik dumanlıqlardan - yeni

ulduzların örtüyündə maqnit tormozlanması prosesində yaranır. Onlar Yerə çatana qedər

müxtəlif maqnit sahələrindən keçir və ona görə də fəzada bütün istiqamətlərdə bərabər

paylanırlar.

Kosmik şüalar

---

Kosmik şüaların mənbəyinə dair erkən spekülasyon Baade və Zwicky tərəfindən 1934-cü

ildəki supernovalardan meydana gələn kosmik şüalara dair bir təklif idi. Horace B. Babcokun

1948-ci ildəki təklifi, maqnit dəyişən ulduzların kosmik şüalara səbəb ola biləcəyini irəli sürdü.

Sonradan, 1951-ci ildə Y. Sekido et al. Crab Bulutsusu kosmik ışınların qaynağı olaraq təyin

edilmişdir. O zamandan bəri kosmik şüalara dair müxtəlif potensial mənbələr supernova, aktiv

qalaktik nüvələr, kvarslar və gamma-ray burstları da daxil olmaqla başlamışdır.

Sonradan təcrübələr kosmik şüaların mənbələrini daha dəqiq müəyyənləşdirməyə kömək

etmişdir. 2009-cu ildə Beynəlxalq Kozmik Ray Konfransında (CQBK) Pierre Auger

Rəsədxanasının elm adamları tərəfindən təqdim edilən bir kağız, radio astronomiyası olan

Centaurus A-yə çox yaxın olan göydən bir yerdən köklənən ultra yüksək enerji kosmik şüaları

(UHECRs) göstərmişdir. müəlliflər xüsusilə Cen A-ni kosmik şüalara çevirmək üçün daha çox

istintaqın aparılmasının tələb olunduğunu bildirmişlər [45]. Lakin, gamma-ray bursts və

kosmik şüalar arasında müdaxilələr arasında heç bir korrelyasiya tapılmadı, bu səbəbdən

müəlliflər 1 GeV-1 TeV kosmik şüalarının axınına görə 3.4 × 10-6 erq cm-2-dən yuxarı yuxarı

məhdudiyyətlər təyin etməsinə səbəb oldu gamma-ray bursts.

Kosmik şüaların mənbələri

PIA16938-RadiationSources-InterplanetarySpace

---

2009-cu ildə supernovaa kosmik şüalar mənbəyi kimi "cəftəli" deyildi, çox böyük teleskopdan

məlumatlar istifadə edərək bir qrup tərəfindən edilən bir kəşfdir. Lakin bu analiz 2011-ci ildə

PAMELA-nın məlumatları ilə mübahisələndirildi ki, bu da "spektral formalı [hidrogen və helium

nüvəsinin] fərqli və tək bir enerji qanunu ilə yaxşı təsvir edilə bilməz". Bu, daha kosmik ion

formasiyasının daha mürəkkəb bir prosesi 2013-cü ilin fevralında fermi məlumatlarını təhlil

edən tədqiqat, supernovaların həqiqətən kosmik şüalara malik olduğu nötral pionun çökməsi

ilə müşahidə edilərək, hər partlayış təxminən 3 × 1042 - 3 × 1043 J kosmik şüalar istehsal

edirdi. Üstəgəl supernova bütün kosmik şüaları istehsal etmir və istehsal etdiyimiz kosmik

şüaların nisbəti daha çox tədqiq edilmədən cavab verə bilməyən bir sualdır. 2017-ci ildə

Beynəlxalq Kosmik Stansiyadan məlumatlar istifadə edən bir araşdırma məqsədi qaranlıq

məsələ "özünü məhv edən WIMP" kimi mümkün bir mənbəni təsbit etdi.

Kosmik şüalar mikroelektronika və atmosferə və maqnit sahəsində qorunan xaricə zərər

verdikləri və elmi cəhətdən zərər verdikləri üçün praktik olaraq böyük maraq görür, çünki ən

enerjili ultra-yüksək enerji kosmik şüalarının (UHECR) enerjisi müşahidə olunur böyük bir

Hadron Collider tərəfindən sürətlənmiş hissəciklərin enerjisi təxminən 40 milyon dəfə

təxminən 3 × 1020 eV, Aktual qalaktik nüvələrdə mərkəzləşdirilmiş sürətləndirici mexanizm

vasitəsilə belə böyük enerjilərə nail ola bilərik. 50 J-da ən yüksək enerjili ultra-yüksək enerjili

kosmik şüalar enerjiyə 90 kilometrlik (56 mil) beysbol kinetik enerjisi ilə müqayisə edilir. Bu

kəşflər nəticəsində daha böyük enerjilərin kosmik şüalarının tədqiqinə maraq var idi. Ancaq

kosmik şüaların əksəriyyəti belə həddindən artıq enerjiyə malik deyildir; kosmik şüaların enerji

paylanması 0,3 gigaelektronvolt (4,8 × 10-11 J) zirvələri.

Yüksək enerjili ilkin kosmik şüaların enerjisinin və təyinat istiqamətlərinin ölçülməsi sıxlıq

nümunəsi və geniş hava duşlarının sürətli vaxtlandırılması üsulları ilə ilk növbədə 1954-cü ildə

Massachusetts Texnologiya İnstitutunun Rossi Kosmik Ray qrupunun üzvləri tərəfindən

həyata keçirilmişdir. Təcrübə Harvard Kollecinin Rəsədxanasının Ağasız Stansiyası əsasında

460 metr diametrində bir dairə içində təşkil edilmiş on sintilasyon detektorlarını işləmişdir. Bu

işdən və dünyanın bir çox yerində həyata keçirilən bir çox təcrübədən, əsas kosmik şüaların

enerji spektri artıq 1020 eV-dən daha çox uzanır. Auger Layihəsi adlı böyük bir hava duşu

təcrübəsi hazırda Çikaqo Universitetindən Fizika Nobeli mükafatı alan 1980-ci il James

Cronin və Alan Watson'un başçılığı altında, beynəlxalq fiziki konsorsiumu tərəfindən Argentina

Argentina pampasındakı bir saytda fəaliyyət göstərir. Leeds Universitetidir. Onların məqsədi

ən yüksək enerjili ilkin kosmik şüaların xüsusiyyətlərini və gələcək istiqamətlərini

Enerji

Enerji paylanması

---

araşdırmaqdır. Nəticələrin kosmik şüaların enerjilərinə uzun məsafələrdən (təxminən 160

milyon işıq ili) olan nəzəriyyəçi Grişen-Zatsepin-Kuzmin məhdudiyyətinə görə 1020 eV-dən

yuxarı olan 1020 eV-dən yuxarıda meydana gələn hissəciklər fizikası və kosmologiya üçün

əhəmiyyətli təsiri gözlənilir. Kainatın Big Bang köklü qalıqları fotonlarıdır.

1967-ci ildə OSO-3 peyki üzərində aparılan MİT sınaqları ilə əsas enerji kosmik radiasiyasında

yüksək enerjili gama şüaları (> 50 MeV fotonlar) aşkar edilmişdir. Həm galaktik, həm də əlavə

qalaktik kökləri komponentləri birbaşa yüklənmiş parçacıqların 1% -dən az olduqda

intensivliklərdə müəyyən edilmişdir. O zamandan bəri çox sayda uydu gamma-ray

observatoriyası gamma-ray göyünü göstərmişdir. Ən son Fermi Rəsədxanası, galaksimizdə

diskret və diffüz mənbələrdən çıxarılan dar gəmanaq şüalarının intensivliyi və göy sahəsinin

üzərində yayılmış bir çox nöqtəli əlavə qalaktik mənbəyi göstərən xəritə yaratmışdır.