Desktop Cosmic Muon Detector and First Observation Results

Abstract

Kozmik ışınlar, oldukça geniş bir enerji aralığına sahip temel yüklü parçacıklardan ve çekirdeklerden oluşur. Bazıları Güneş’ten kaynaklanırken, diğerleri yıldızlararası uzayda süpernova patlamaları ve diğer çok yüksek enerjili olaylar sonucunda bize ulaşır. Bu parçacıklar Dünya’nın üst atmosferiyle etkileşime geçerek ikincil parçacıklara bozunurlar. Burada odaklandığımız ikincil parçacık olan Müon, ömrü 2,5 mikrosaniye kadar kısa olmasına rağmen ışık hızına yakın hızlarda hareket etmesi sebebiyle görelilik etkilerine maruz kalır ve yer tabanlı dedektörler tarafından kolaylıkla tespit edilebilirler. Müon akısındaki değişimlerde Güneş’in rolü son derece önemlidir. Kozmik ışın akısı ile güneş aktivitesi arasında bir ilişki olup olmadığına dair birçok çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar zaman bağlamında ikiye ayrılabilir; Uzun vadeli değişiklikler olarak Güneş’in 11 yıllık aktivite döngüsü boyunca Kozmik Işın akısının takibi ve kısa vadeli (gün, saat bazında) Kozmik Işın akısının ani düşüşünü gözlemleyerek Güneş aktivitesi ile korelasyonunun takibi (Forbush Azalması) Müon akısının zamanla değişiminin takibi için bu çalışmada sunulan bir kozmik ışın dedektörü kurulup çalıştırılmıştır. Dedektör MIT üniversitesinden S.Axani ve arkadaşları tarafından kurulan CosmicWatch Taşınabilir Kozmik Müon Dedektörü esas alınarak kurulmuştur (Axani et al. 2018). Cosmic Watch dedektörü, Müon dedektasyonu alanına minyatürize edilmiş bir giriş niteliği taşımaktadır. Yapımının kolay ve anlaşılır olması, arka planındaki fiziğin anlaşılır olması esas alınması açısından önemli bir faktördür. Bu çalışmada kurduğumuz dedektörün temel düzeneği ve alınan ilk 41 saatlik veri paylaşılacaktır.