CERN'de Çığır Açan Deney: Laboratuvarda Oluşturulan Blazar Plazması, Evrenin Kalıntı Manyetik Alanına İşaret Ediyor

Oxford Üniversitesi'nden uzmanların öncülüğünü yaptığı uluslararası bir bilim insanı grubu, laboratuvar astrofiziği alanında çığır açan bir gelişmeyi duyurdu: Blazarlardan yayılan plazma "ateş topları," ilk defa yeryüzündeki kontrollü koşullar altında başarıyla yeniden üretildi. Bu kritik deney, CERN'deki güçlü Süper Proton Senkrotronu (Super Proton Synchrotron) hızlandırıcısı kullanılarak gerçekleştirildi. Temel amaç, blazarlardan kaynaklanan yüksek enerjili parçacık akışlarının uzaydaki davranışını ve kararlılığını detaylıca incelemekti. Bu çalışma, uzun süredir çözülemeyen, gama ışını eksikliği gizemini ve evrenin derinliklerindeki saklı kozmik manyetik alanların varlığını aydınlatmayı hedefliyordu. Araştırmanın dikkat çekici bulguları, 3 Kasım 2025 tarihinde saygın PNAS dergisinde yayımlanarak bilim camiasına sunuldu.

Bu yenilikçi çalışmanın temelinde, galaksiler arası alanların doğasına dair öne sürülen hipotezleri deneysel olarak kanıtlama imkanı sağlamak üzere, blazarların başlattığı çift basamaklarının laboratuvar ortamında modellenmesi yer alıyordu. Araştırmacılar, Profesör Gianluca Gregori, STFC Merkezi Lazer Tesisi'nden Profesör Bob Bingham ve Profesör Subir Sarkar gibi önemli isimlerin katkılarıyla, elektron-pozitron çiftlerini üretmek için özel olarak tasarlanmış HiRadMat tesisatını devreye soktu. Üretilen bu çiftler, daha sonra, blazar radyasyonunun galaksiler arası ortamda ilerleyişini birebir taklit eden, çevreleyen plazmayla dolu bir metrelik bölgeden dikkatlice geçirildi.

Bilim insanlarının yanıt aradığı kilit soru, gigaelektronvolt (GeV) enerjisine sahip gama ışınlarının neden beklenenden daha az gözlemlendiğiydi. Teorik hesaplamalar, bu GeV ışınlarının, blazarlar tarafından yayılan çok daha yüksek enerjili teraelektronvolt (TeV) ışınlarının uzayda oluşturduğu basamaklar zinciri sonucunda ortaya çıkması gerektiğini öngörüyordu. Bu eksikliği açıklamak üzere iki temel senaryo üzerinde duruluyordu: Birincisi, ışınların zayıf galaksiler arası manyetik alanlar tarafından yönlerinin değiştirilmesi; ikincisi ise, çift demetlerinde kendiliğinden gelişen kararsızlıkların, radyasyonu dağıtacak kadar güçlü manyetik alanlar yaratmasıydı. Deney, bu iki rakip hipotezi doğrudan test etmeyi amaçladı.

Demetin manyetik imzaları ve profilinin titizlikle incelenmesi, deneyin en çarpıcı sonucunu ortaya çıkardı: Elektron-pozitron çift demeti, beklenenin aksine, son derece dar ve neredeyse tamamen paralel bir yapıyı korudu. Bu gözlem, demetin kendi içinde minimum düzeyde etkileşime girdiğini veya kendi manyetik alanlarını kayda değer ölçüde üretmediğini gösteriyordu. Elde edilen bu veri, demet-plazma kararsızlıklarının, gözlemlenen GeV gama ışını eksikliğini açıklayacak kadar önemli bir rol oynamadığı sonucunu kesinleştirdi. Bu sonuç, ikinci hipotezi büyük ölçüde devre dışı bıraktı.

Bu laboratuvar bulgusu, kozmik boyutlara uyarlandığında, galaksiler arası boşlukta zaten bir manyetik alanın var olduğu yönündeki teorik görüşü güçlü bir şekilde desteklemektedir. Bu alanın, büyük ihtimalle Evrenin en erken dönemlerinden kalma, bir kalıntı manyetik alan olduğu düşünülmektedir. Aşırı uzay olaylarını Dünya'daki bir laboratuvara taşıyan bu metodolojik başarı, spekülatif kozmolojik modellerin deneysel zeminini sağlamlaştırmıştır. Ancak, bir açıklamayı ortadan kaldıran deney, bu ilkel manyetik alanın erken Evren'de nasıl "tohumlandığı" konusundaki gizemi daha da derinleştirmektedir. Araştırmacılar, bu temel sorunun cevabının, mevcut Standart Model'in sınırlarının ötesine geçen yeni bir fizik anlayışı gerektirebileceğini vurgulamaktadırlar.