Fotoğraf kredisi: NASA
Gökbilimciler, Güneş'in doğal füzyon reaksiyonu sürecinin bir parçası olarak antimadde oluşturduğuna ve yok ettiğine inanıyor, ancak NASA’nın Reuven Ramaty Yüksek Enerjili Güneş Spektroskopik Görüntüleyicisi (RHESSI) uzay aracından yeni gözlemler bu sürece yeni anlayışlar getirdi. Parlama tarafından hızlanan hızlı hareket eden parçacıklar Güneş atmosferinde daha yavaş hareket eden parçacıklara parçalandığında, güneş patlamaları güneş patlamaları içinde oluşur (Amerika Birleşik Devletleri'ne iki yıl boyunca güç vermek için sadece bir parlamada yeterli antimadde oluşturulur). Şaşırtıcı bir şekilde, karşımadde hemen yok edilmez; bunun yerine, parlama tarafından yok edilmeden önce Güneş'in başka bir bölgesine taşınır.
Bir güneş patlamasının bir antimadde fabrikası haline nasıl geldiğine en iyi bakış, muazzam patlamaların nasıl çalıştığı hakkında beklenmedik bilgiler verdi. Gözlem, güneş patlamaları adı verilen patlamaların antimadde oluşturma ve yok etme teorilerini altüst edebilir. Ayrıca atom altı parçacıkları neredeyse ışık hızına nasıl patlattıklarına dair şaşırtıcı detaylar verdi.
Güneş patlamaları, güneş sistemindeki en güçlü patlamalar arasındadır; en büyüğü bir milyar tek megatonluk nükleer bomba kadar enerji yayabilir. Bir grup araştırmacı, NASA’nın Reuven Ramaty Yüksek Enerjili Güneş Spektroskopik Görüntüleyicisi (RHESSI) uzay aracını, 23 Temmuz 2002'de parlamanın yüksek enerjili X-ışınlarını ve gama radyasyonunu kullanarak bir güneş patlaması fotoğrafları çekmek için kullandı.
“Fişeklerin resimlerini tamamen yeni bir renkte çekiyoruz, insan gözü için görünmez biri, bu yüzden sürprizler bekliyoruz ve RHESSI bize zaten bir çift verdi,” dedi Fizik Bölümü'nden Dr. Robert Lin RHESSI Baş Araştırmacısı olan California Üniversitesi, Berkeley.
Gamma ışınları ve X-ışınları, ölçeğin tepesinde bir gama ışını ışığı parçacığı görünür ışık parçacığından milyonlarca ila milyarlarca daha fazla enerji taşıyan en enerjik ışık formlarıdır. Sonuçlar, 1 Ekim Astrofizik Dergi Mektuplarında yayınlanacak RHESSI gözlemiyle ilgili bir dizi makalenin parçasıdır.
Antimadde, bir bilim patlamasında normal maddeyi yok eder, bilim kurgu yazarlarına yıldız gemilerini itmek için son derece güçlü bir kaynak olarak kullanma konusunda ilham verir. Mevcut teknoloji, genellikle atomları bir araya getirmek için kullanılan mil uzunluğundaki makinelerde sadece küçük miktarlar yaratıyor, ancak bilim adamları Temmuz 2002 parlamasının, iki gün boyunca tüm ABD'yi güçlendirmek için yeterli olan yarım kiloluk (yaklaşık bir pound) antimadde yarattığını keşfetti. RHESSI görüntü ve verilerine göre, bu karşımadde beklenildiği gibi yok edilmedi.
Antimadde genellikle sıradan maddenin “ayna görüntüsü” olarak adlandırılır, çünkü her türlü olağan madde parçacığı için, zıt elektrik yükü veya diğer temel özellikler dışında özdeş olan bir antimadde parçacığı oluşturulabilir.
Antimadde günümüz evreninde nadirdir. Bununla birlikte, çarpışmadan gelen enerjinin bir kısmı antimadde üretimine girdiğinde, sıradan maddenin parçacıkları arasında yüksek hızlı çarpışmalarda oluşturulabilir. Mercek parlaması sırasında hızlanan hızlı hareket eden parçacıklar Güneş atmosferindeki daha yavaş parçacıklarla çarpıştığında parlama önleyici yaratılır.
Parlama teorisine göre, bu çarpışmalar güneş atmosferinin nispeten yoğun bölgelerinde gerçekleşir, çünkü birçok çarpışmanın önemli miktarda antimadde üretmesi gerekir. Bilim adamları, karşımaddenin aynı yerlerin yakınında imha edilmesini beklediler, çünkü sıradan maddenin çok fazla parçacıkları var. Donanma Araştırma Laboratuvarı Dr. Gerald Share, Washington, D.C., “Antimadde uzaklaşmamalı” diyor RHESSI'nin 23 Temmuz parlamasındaki anti-madde yıkımına ilişkin gözlemleri üzerine bir makalenin baş yazarı.
Bununla birlikte, kabuk oyununun kozmik bir versiyonunda, bu parlamanın bir antimadde karıştırmış, bir yerde üretmiş ve başka bir yerde yok etmiş olabilir. RHESSI, antimadde güneş atmosferinde normal maddeyi yok ettiğinde yayılan gama ışınlarının tarihine kadar en ayrıntılı analize izin verdi. Analiz, yüksek sıcaklıkların partikül yoğunluğunu antimaddenin oluşturulması gereken yerden 1.000 kat daha düşük hale getirdiği bölgelerde parlamanın antimaddesinin yok edilmiş olabileceğini göstermektedir.
Alternatif olarak, belki de hiç “kabuk oyunu” yoktur ve işaret fişekleri daha az yoğun bölgelerde önemli miktarlarda antimadde oluşturabilir veya işaret fişekleri yüksek sıcaklıklara rağmen yoğun bölgeleri koruyabilir ya da karşımadde “ Ekibe göre, yüksek hızda koşmak ”ve yüksek hızlı yaratım yüksek sıcaklık bölgesi görünümü verdi.
Güneş patlamaları ayrıca Güneş atmosferindeki elektrik yüklü parçacıkları (elektronlar ve iyonlar) neredeyse ışık hızına (saniyede yaklaşık 186.000 mil veya 300.000 km / sn.) Fırlatabilir. Yeni RHESSI gözlemi, güneş patlamaları, parçacıkları, kütleleri veya elektrik yükleri ile bir şekilde, onları ultra yüksek hızlara iterken ortaya çıkardı.
Berkeley, Kaliforniya Üniversitesi'nden Dr. Gordon Hurford, bu araştırma üzerine on beş makaleden birinin yazarı olan “Bu keşif güneş patlamaları anlayışımızda bir devrimdir” dedi.
Güneş atmosferi elektrik yüklü parçacıkların (elektronlar ve iyonlar) bir gazdır. Bu parçacıklar manyetik kuvvetler hissettiklerinden, Güneş'in atmosferine nüfuz eden manyetik alanlar boyunca akmaya zorlanırlar. Güneş patlamaları, Güneş'in atmosferindeki manyetik alanlar büküldüğünde ve aniden aşırı gerildiğinde lastik bant kırılması gibi yeni bir konfigürasyona bağlandığında meydana geldiğine inanılmaktadır. Buna manyetik yeniden bağlanma denir.
Daha önce, bilim adamları güneş atmosferindeki parçacıkların manyetik alanla birlikte sürüklendiklerinde, bir sapandaki bir taş gibi yeni bir şekle yakalandıklarında hızlandıklarına inanıyorlardı. Ancak, bu kadar basit olsaydı, tüm parçacıklar aynı yönde çekilirdi. RHESSI'nin yeni gözlemleri bunun böyle olmadığını gösteriyor; daha ağır parçacıklar (iyonlar) daha hafif parçacıklardan (elektronlar) farklı bir yerde bulunur.
South West Research Inst'de bir güneş araştırmacısı olan Dr. Craig DeForest, "Sonuç, altın madencilerinin bir uçurum yüzünü patlatması ve patlamanın tüm kiri bir yöne ve tüm altını başka bir yöne attığını keşfetmesi kadar şaşırtıcı" dedi. Boulder, Colo.
Parlamaların parçacıkları kütleye göre sıralama yöntemleri bilinmemektedir; ekibe göre birçok olası mekanizma var. Alternatif olarak, iyonlar pozitif yüklü ve elektronlar negatif yüklü olduğu için partiküller elektrik yüklerine göre sıralanabilir. Eğer böyleyse, parçacıklar yüklerine göre bir elektrik alanında farklı yönlerde hareket ettiğinden, parlamada bir elektrik alanının oluşturulması gerekir. Her iki durumda da, manyetik yeniden bağlanma hala enerjiyi sağlar, ancak hızlanma süreci daha karmaşıktır.
Bilim adamlarını bu şaşırtıcı davranışa iten ipucu, teorinin tahmin ettiği gibi, 23 Temmuz parlamasından gelen gama ışınlarının X ışınlarını yayan yerlerden yayılmadığı RHESSI gözlemiydi. Güneş parlaması teorilerine göre, elektronlar ve iyonlar parlama ve kemer şeklindeki manyetik yapılarda yarış sırasında yüksek hızlara hızlandırılır. Elektronlar, kemerlerin iki ayak noktasının yakınındaki daha yoğun güneş atmosferine çarparak, onları saptıran elektrik yüklü protonlarla karşılaştıklarında X-ışınları yayarlar. Yüksek hızlı iyonlar da bu bölgelere çarptığında gama ışınları aynı yerlerden yayılmalıdır.
RHESSI, beklendiği gibi iki X-ışını yayan bölgeyi gözlemlerken, beklendiği gibi, sadece X-ışını bölgelerinin yaklaşık 15.000 kilometre (yaklaşık 9.300 mil) güneyinde farklı bir yerde merkezlenmiş yaygın bir gama ışını parlaması tespit etti.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Greenbelt, Md., Dr. RHESSI’nin Görev Bilimcisi Dr. Brian Dennis, “Her yeni keşif, bu devasa patlamalarda ne olduğunu anlamaya yeni başladığımızı gösteriyor. RHESSI 5 Şubat 2002'de, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley, görevin pek çok yönünden ve program yönetimi ve teknik gözetimden sorumlu NASA Goddard ile başlatıldı.
Kaynak: NASA Haber Bülteni
