Dünya, her gün ve her saniye uzaydan gelen parçacıklarla bombardımana uğruyor. Bu parçacıklardan bazıları gezegenimizin atmosferi tarafından engellenirken, diğerleri atmosfere nüfuz ederek her şeyi, hatta bizi geçebiliyor.
Bu parçacıklar vücudunuzdan geçerken bunu hissetmezsiniz, ancak şu soruyu akla getirir: Her anda aslında vücudunuzdan kaç kozmik parçacık geçiyor?
Bizeden geçen en yaygın parçacıklar, neredeyse hiç maddeyle etkileşime girmeyen “hayalet” parçacıklardır. “Her birimizden her saniye yaklaşık 100 trilyon nötrino geçer,” Nevada Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Pravica, Live Science’a söyledi.
Nötrinolar neredeyse hiç maddeyle etkileşime girmezler. Neredeyse tamamı iz bırakmadan sizden ve gezegenin geri kalanından geçerler. Pravica’ya göre, “Bu parçacıkların çoğunun bizimle etkileşime girmemesi, varoluşumuzun altında yatan bir gerçekliğin olduğunu gösterir; bu da çoğu zaman farkında olmadığımız şeydir.”
Nötrinolar nükleer reaksiyonlardan kaynaklanır. Bizeden geçen nötrinoların neredeyse tamamı, Güneş’i besleyen nükleer reaksiyonlardan gelirken, bazıları çok daha uzak yerlerden, hatta diğer galaksilerden bile gelir, Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde fizik alanında yardımcı doçent olan Lu, Live Science’a söyledi.
Dünya’ya çarpan diğer dış uzay parçacıkları ise elektrik yüklü, yüksek enerjili parçacıklardır ve her yönden neredeyse ışık hızında hareket ederler. Güneş’in nükleer reaksiyonları çok düşük enerjili kozmik ışınlar üretse de, daha uzak yıldızların patlamasıyla oluşan süpernovalar, madde çökmesiyle oluşan kara delikler veya galaksi çarpışmaları gibi olaylarla oluşabilen yüksek enerjili parçacıklar da vardır. Bu parçacıklar genellikle protonlar (hidrojen atomlarının çekirdekleri), helyum veya demir gibi daha ağır elementlerin atom çekirdekleri, elektronlar ve pozitronlardan (elektronların antimadde eşdeğerleri) oluşur.
Kozmik ışınlar Dünya’ya çarptığında genellikle havanın moleküllerine tarafından engellenir. Ancak bu çarpışmalar, yere ulaşabilen ikincil parçacıklar oluşturabilir. Bunlar arasında negatif yüklü, elektronlara benzeyen ancak kütlesi 200 kat daha fazla olan “anyon” adı verilen parçacıklar da bulunur.
Dünya yüzeyinde her dakika yaklaşık bir anyon, 0,15 santimetrekarelik (1 santimetrekare) alandan geçer. Lu’ya göre, “Bir insan için bu sayı saniyede on ila yüz arasındadır.” Bu nedenle, herhangi bir maddeyle etkileşime giren anyonların yolları, “anyonların geçtiği anda oluşan sisin görülebildiği bir kutu olan ‘bulut odası’” kullanılarak izlenebilir.
Nötrinolar ise elektrik yükü taşımazlar ve kütlesi neredeyse sıfırdır. Bu özellikleri nedeniyle nötrinoların tespit edilmesi çok zordur, bu nedenle “hayalet parçacıklar” olarak adlandırılırlar.
Bilim insanları, nötrino sayısını, “bir dedektörün içinde veya yakınında meydana gelen etkileşimleri kaydederek tahmin ederler.” Bu etkileşimler çok nadirdir. Örneğin, Antarktika’daki IceCube Nötrino Gözlemevi, 1 kilometrekarelik alanı binlerce ışık sensörüyle çevrilidir. Bir nötrino buzla etkileşime girdiğinde, hızlı hareket eden yüklü parçacıklar oluşturur ve bu parçacıklar zayıf bir mavi ışık yayar. Bu ışığın deseni ve parlaklığı, nötrinin enerjisini ve yönünü belirlemeye yardımcı olur.
Dünya’dan geçen nötrino sayısını tahmin etmek için, “dedektörün boyutu, çalışma süresi, algılama verimliliği ve bir nötrinin etkileşime girme olasılığı gibi faktörler dikkate alınır.” Bu yöntem, “bir nevi, çok büyük bir ağdan yakalanan balıkların sayısından, tüm nehirden kaç tane balığın olduğunu tahmin etmeye benzer”dir.
IceCube’un incelediği nötrinolar için, vücudumuzdan geçen her saniye 100 trilyon nötrino olsa da, bunların neredeyse hiçbiri atomlarımızla etkileşime girmez. Bu nedenle, “bir ömür boyunca bile en fazla bir veya birkaç etkileşim beklenir.” Bu tür etkileşimlerin herhangi bir etkisi olmaz.
Bu nadir etkileşimler, vücudumuz üzerinde neredeyse hiçbir etkiye sahip değildir. Bu tür etkileşimlerin neden olduğu enerji kaybı çok azdır ve “bu nötrinoların sağlığa herhangi bir riski yoktur.”
Ancak, kozmik ışınların neden olduğu parçacık yağmurlarının bazıları insan biyolojisi üzerinde potansiyel etkilere sahip olabilir. Dünya yüzeyinde, “yüklü parçacıklar arasında anyonlar baskındır ve daha yüksek irtifalarda, özellikle de uçuş sırasında, nötronlar gibi diğer ikincil parçacıklar da önemli bir rol oynar.”
Ancak, bu kozmik ışınların neden olduğu etkiler genellikle çok düşüktür. Bir ortalama insan için, “kozmik radyasyon yılda yaklaşık 0,4 milisievertlik bir doza neden olur; bu da yılda yapılan birkaç röntgenin toplamına eşittir ve vücudumuzdaki doğal radyasyon seviyesinin altında kalır.” Radyasyon seviyesi, irtifaya, enlem derecesine ve koruma miktarına bağlı olarak değişebilir.
Sonuç olarak, her saniye vücudunuzdan yaklaşık 100 trilyon nötrino ve saniyede on ila yüz anyon geçmektedir. Ayrıca, atmosferle etkileşime giren diğer kozmik parçacıklar da olabilir.
Bu kozmik parçacıklar, çeşitli keşiflere yol açabilir. Örneğin, bilim insanları manyon dedektörlerini kullanarak kara delikleri tespit edebilirler. Ayrıca, “yüksek enerjili nötrinolar, kara deliklerin etrafındaki gibi doğanın en güçlü parçacıklarının üretildiği ortamlara doğrudan bilgi taşıyan araçlardır.” Nötrinolar, ışığın ulaşamadığı yoğun bölgelerden bile geçebildikleri için, bu bölgeler hakkında bilgi edinmemizi sağlar.
Sonuç olarak, “bu parçacıklar, evrenin bir parçası olduğumuzu ve onunla bağlantılı olduğumuzu hatırlatır.”
Kaynak: Live Science Health
