Why neutrinos matter - Sílvia Bravo Gallart

Çeviri: Sevkan Uzel Gözden geçirme: Sancak Gülgen

They're everywhere, but you will never see one.

Onlar her yerde, ama birini bile görmezsiniz.

Tam şu anda trilyonlarcası içinizden geçmekte,

Trillions of them are flying through you right this second,

but you can't feel them.

ama onları hissedemezsiniz.

These ghost particles are called neutrinos and if we can catch them,

Bu hayalet parçacıklara 'nötrino' adı verilir.

Eğer onları yakalayabilirsek,

they can tell us about the furthest reaches

evrenin en uzak köşeleri ve en uç koşulları hakkında bilgi verebilirler.

and most extreme environments of the universe.

Neutrinos are elementary particles,

Nötrinolar temel parçacıklardır.

meaning that they can't be subdivided into other particles the way atoms can.

Yani atomların bölündüğü gibi daha küçük parçalara bölünemezler.

Elementary particles are the smallest known building blocks

Temel parçacıklar, evrendeki her şeyin

of everything in the universe,

bilinen en küçük yapıtaşlarıdır.

and the neutrino is one of the smallest of the small.

Nötrinolar ise bu küçük şeylerin en küçüklerindendir.

A million times less massive than an electron,

Elektrondan bir milyon kez daha az kütlelidir.

neutrinos fly easily through matter, unaffected by magnetic fields.

Nötrinolar, manyetik alandan etkilenmeden kolayca maddelerin içinden geçerler.

In fact, they hardly ever interact with anything.

Aslında herhangi bir şeyle etkileşmeleri çok nadirdir.

That means that they can travel through the universe in a straight line

Bu nedenle, milyonlarca hatta milyarlarca yıl boyunca,

for millions, or even billions, of years,

evrende dümdüz bir çizgi üzerinde ilerleyebilirler.

safely carrying information about where they came from.

Geldikleri yere ilişkin bilgiyi sağlam bir şekilde taşırlar.

So where do they come from?

Peki nereden gelir bunlar? Çoğunlukla her yerden.

Pretty much everywhere.

Potasyumun radyoaktif bozunumu sonucunda sizin vücudunuzda da üretilirler.

They're produced in your body from the radioactive decay of potassium.

Cosmic rays hitting atoms in the Earth's atmosphere

Dünya atmosferindeki atomlara çarpan kozmik ışınlar,

nötrino yağmurları oluşturur.

create showers of them.

Güneş'in içindeki nükleer tepkimelerde ve

They're produced by nuclear reactions inside the sun

and by radioactive decay inside the Earth.

Dünya içindeki radyoaktif bozunumlarda üretilirler.

And we can generate them in nuclear reactors

Ayrıca onları nükleer reaktörlerde ve parçacık hızlandırıcılarda üretebiliriz.

and particle accelerators.

But the highest energy neutrinos are born far out in space

Ancak enerjisi en yüksek olan nötrinoların doğum yeri,

in environments that we know very little about.

hakkında pek az şey bildiğimiz uzak uzay bölgeleridir.

Something out there, maybe supermassive black holes,

Oralardaki bir şey, belki süper kütleli kara delikler,

or maybe some cosmic dynamo we've yet to discover,

belki de henüz keşfedilmemiş bir tür kozmik dinamo,

kozmik ışınları, insan yapımı herhangi bir hızlandırıcının yapabileceğinden

accelerates cosmic rays to energies over a million times greater

bir milyon kat daha fazla hızlandırıyor.

than anything human-built accelerators have achieved.

Çoğunluğu protonlardan oluşan bu kozmik ışınlar,

These cosmic rays, most of which are protons,

interact violently with the matter and radiation around them,

madde ve çevresindeki ışınım ile şiddetli bir biçimde etkileşerek,

yüksek enerjili nötrinolar üretir.

producing high-energy neutrinos,

which propagate out like cosmic breadcrumbs

Kozmik ekmek kırıntıları gibi etrafa saçılarak,

that can tell us about the locations

evrenin en güçlü kozmik motorları hakkında

and interiors of the universe's most powerful cosmic engines.

konum ve iç yapı bilgisi verebilirler.

Tabi eğer onları yakalayabilirsek.

That is, if we can catch them.

Neutrinos' limited interactions with other matter

Nötrinoların diğer maddelerle olan sınırlı etkileşimi,

might make them great messengers,

onları harika ulaklar hâline getirirken,

but it also makes them extremely hard to detect.

algılanmalarını da aşırı zorlaştırır.

One way to do so is to put a huge volume of pure transparent material in their path

Onları algılama yöntemlerinden biri, yolları üzerine dev hacimli

saf geçirgen bir malzeme koymak ve nötrinonun

and wait for a neutrino to reveal itself

by colliding with the nucleus of an atom.

bir atom çekirdeği ile çarpışarak kendini ele vermesini beklemektir.

That's what's happening in Antarctica at IceCube,

Dünyanın en büyük nötrino teleskobu olan

the world's largest neutrino telescope.

Antartika'daki IceCube'de yapılan budur.

Deney düzeneği, binlerce yıl boyunca birikmiş

It's set up within a cubic kilometer of ice

that has been purified by the pressure

buz ve karın baskısıyla saflaştırılarak,

of thousands of years of accumulated ice and snow,

Dünya'daki en temiz katılardan biri hâline gelmiş

to the point where it's one of the clearest solids on Earth.

bir kilometre küplük buz içine kuruludur.

And even though it's shot through with boreholes holding over 5,000 detectors,

Sondaj delikleri içinde 5000'den fazla dedektör bulunmasına rağmen,

most of the cosmic neutrinos racing through IceCube will never leave a trace.

kozmik nötrinoların çoğu ardında hiç iz bırakmadan IceCube'ten geçer.

But about ten times a year,

Ama yılda yaklaşık 10 kez, yüksek enerjili bir nötrino

a single high-energy neutrino collides with a molecule of ice,

buz moleküllerinden birine çarparak, ışığın buz içinde ilerlediği hızdan daha

shooting off sparks of charged subatomic particles

yüksek bir hızda buzun içinden geçen yüklü atomaltı parçacıklar oluşturur.

that travel faster through the ice than light does.

Sesten hızlı giden bir jetin ardında oluşan

In a similar way to how a jet that exceeds the speed of sound

sonik patlamaya benzer biçimde,

produces a sonic boom,

these superluminal charged particles leave behind a cone of blue light,

fotonik patlama denebilecek bir mavi ışık konisi de,

kind of a photonic boom.

bu ışıktan hızlı yüklü parçacıkların ardında oluşur.

This light spreads through IceCube,

IceCube'ün içinden geçen ışık,

hitting some of its detectors located over a mile beneath the surface.

yüzeyin yaklaşık 1 mil altındaki dedektörlerden bazılarına çarpar.

Photomultiplier tubes amplify the signal,

Fotoçoğaltıcı tüpler, yüklü parçacıkların yolları ve enerjileri hakkında

which contains information about the charged particles' paths and energies.

bilgi taşıyan sinyali yükseltir.

Veriler, ışığın oluşturduğu desenlere bakarak,

The data are beamed to astrophysicists around the world

onları üreten nötrinolara ilişkin ipucu arayan

who look at the patterns of light

for clues about the neutrinos that produced them.

dünyanın dört bir yanındaki astrofizikçilere gönderilir.

These super energetic collisions are so rare

Böylesi yüksek enerjili çarpışmalar o kadar nadir ki,

that IceCube's scientists give each neutrino nicknames,

IceCube bilimcileri her bir nötrinoya ayrı isim takıyor;

like Big Bird and Dr. Strangepork.

Koca Kuş ya da Dr. Garipdomuz gibi.

IceCube has already observed

IceCube şimdiye dek görülmüş en yüksek enerjili

the highest energy cosmic neutrinos ever seen.

kozmik nötrinoları gözlemlemiş bulunuyor.

The neutrinos it detects should finally tell us where cosmic rays come from

Algıladığı nötrinoların eninde sonunda kozmik ışınların nereden geldiğini ve

and how they reached such extreme energies.

böylesi aşırı enerjilere nasıl ulaştıklarını söylemesi gerekiyor.

Light, from infrared, to x-rays, to gamma rays,

Kızılötesinden x-ışınlarına ve gama ışınlarına kadar ışık,

has given us increasingly energetic

bize evrenin giderek artan enerjili

and continuously surprising views of the universe.

ve sürekli şaşırtan görünümlerini sunuyor.

We are now at the dawn of the age of neutrino astronomy,

Nötrino astronomisi devrinin şimdilik başındayız.

and we have no idea what revelations IceCube

IceCube ve diğer nötrino teleskoplarının,

and other neutrino telescopes may bring us

evrenin bu en şiddetli ve yüksek enerjili görüngüsüne ilişkin

about the universe's most violent, most energetic phenomena.

neleri açığa çıkarabileceği hakkında bir fikrimiz yok.