Onlar her yerde, ama birini bile görmezsiniz.
Tam şu anda trilyonlarcası içinizden geçmekte,
ama onları hissedemezsiniz.
Bu hayalet parçacıklara 'nötrino' adı verilir.
Eğer onları yakalayabilirsek,
evrenin en uzak köşeleri ve en uç koşulları hakkında bilgi verebilirler.
Nötrinolar temel parçacıklardır.
Yani atomların bölündüğü gibi daha küçük parçalara bölünemezler.
Temel parçacıklar, evrendeki her şeyin
bilinen en küçük yapıtaşlarıdır.
Nötrinolar ise bu küçük şeylerin en küçüklerindendir.
Elektrondan bir milyon kez daha az kütlelidir.
Nötrinolar, manyetik alandan etkilenmeden kolayca maddelerin içinden geçerler.
Aslında herhangi bir şeyle etkileşmeleri çok nadirdir.
Bu nedenle, milyonlarca hatta milyarlarca yıl boyunca,
evrende dümdüz bir çizgi üzerinde ilerleyebilirler.
Geldikleri yere ilişkin bilgiyi sağlam bir şekilde taşırlar.
Peki nereden gelir bunlar? Çoğunlukla her yerden.
Potasyumun radyoaktif bozunumu sonucunda sizin vücudunuzda da üretilirler.
Dünya atmosferindeki atomlara çarpan kozmik ışınlar,
nötrino yağmurları oluşturur.
Güneş'in içindeki nükleer tepkimelerde ve
Dünya içindeki radyoaktif bozunumlarda üretilirler.
Ayrıca onları nükleer reaktörlerde ve parçacık hızlandırıcılarda üretebiliriz.
Ancak enerjisi en yüksek olan nötrinoların doğum yeri,
hakkında pek az şey bildiğimiz uzak uzay bölgeleridir.
Oralardaki bir şey, belki süper kütleli kara delikler,
belki de henüz keşfedilmemiş bir tür kozmik dinamo,
kozmik ışınları, insan yapımı herhangi bir hızlandırıcının yapabileceğinden
bir milyon kat daha fazla hızlandırıyor.
Çoğunluğu protonlardan oluşan bu kozmik ışınlar,
madde ve çevresindeki ışınım ile şiddetli bir biçimde etkileşerek,
yüksek enerjili nötrinolar üretir.
Kozmik ekmek kırıntıları gibi etrafa saçılarak,
evrenin en güçlü kozmik motorları hakkında
konum ve iç yapı bilgisi verebilirler.
Tabi eğer onları yakalayabilirsek.
Nötrinoların diğer maddelerle olan sınırlı etkileşimi,
onları harika ulaklar hâline getirirken,
algılanmalarını da aşırı zorlaştırır.
Onları algılama yöntemlerinden biri, yolları üzerine dev hacimli
saf geçirgen bir malzeme koymak ve nötrinonun
bir atom çekirdeği ile çarpışarak kendini ele vermesini beklemektir.
Dünyanın en büyük nötrino teleskobu olan
Antartika'daki IceCube'de yapılan budur.
Deney düzeneği, binlerce yıl boyunca birikmiş
buz ve karın baskısıyla saflaştırılarak,
Dünya'daki en temiz katılardan biri hâline gelmiş
bir kilometre küplük buz içine kuruludur.
Sondaj delikleri içinde 5000'den fazla dedektör bulunmasına rağmen,
kozmik nötrinoların çoğu ardında hiç iz bırakmadan IceCube'ten geçer.
Ama yılda yaklaşık 10 kez, yüksek enerjili bir nötrino
buz moleküllerinden birine çarparak, ışığın buz içinde ilerlediği hızdan daha
yüksek bir hızda buzun içinden geçen yüklü atomaltı parçacıklar oluşturur.
Sesten hızlı giden bir jetin ardında oluşan
sonik patlamaya benzer biçimde,
fotonik patlama denebilecek bir mavi ışık konisi de,
bu ışıktan hızlı yüklü parçacıkların ardında oluşur.
IceCube'ün içinden geçen ışık,
yüzeyin yaklaşık 1 mil altındaki dedektörlerden bazılarına çarpar.
Fotoçoğaltıcı tüpler, yüklü parçacıkların yolları ve enerjileri hakkında
bilgi taşıyan sinyali yükseltir.
Veriler, ışığın oluşturduğu desenlere bakarak,
onları üreten nötrinolara ilişkin ipucu arayan
dünyanın dört bir yanındaki astrofizikçilere gönderilir.
Böylesi yüksek enerjili çarpışmalar o kadar nadir ki,
IceCube bilimcileri her bir nötrinoya ayrı isim takıyor;
Koca Kuş ya da Dr. Garipdomuz gibi.
IceCube şimdiye dek görülmüş en yüksek enerjili
kozmik nötrinoları gözlemlemiş bulunuyor.
Algıladığı nötrinoların eninde sonunda kozmik ışınların nereden geldiğini ve
böylesi aşırı enerjilere nasıl ulaştıklarını söylemesi gerekiyor.
Kızılötesinden x-ışınlarına ve gama ışınlarına kadar ışık,
bize evrenin giderek artan enerjili
ve sürekli şaşırtan görünümlerini sunuyor.
Nötrino astronomisi devrinin şimdilik başındayız.
IceCube ve diğer nötrino teleskoplarının,
evrenin bu en şiddetli ve yüksek enerjili görüngüsüne ilişkin
neleri açığa çıkarabileceği hakkında bir fikrimiz yok.