Bilgisayarınız aniden donduğunda ya da sistem çöktüğünde, nedenin bir yazılım hatası ya da donanım arızası olduğunu düşünebilirsiniz ancak gerçek neden, milyonlarca yıl önce uzayın derinliklerinde patlayan bir yıldız olabilir. Bu yıldızlardan yayılan kozmik ışınlar, bugün Dünya’daki bilgisayar sistemlerinde bile geçici hatalara yol açabiliyor.
Kozmik Işınlar Nedir?
Kozmik ışınlar, evrendeki yıldızlar, süpernovalar ve kara delikler gibi gök cisimlerinden yayılan yüksek enerjili parçacıklardır. Bu parçacıklar, genellikle proton, helyum çekirdeği ve elektronlardan oluşur. Işık hızına yakın bir hızla hareket eden bu parçacıklar, atmosferimize ulaştıklarında atomlarla çarpışarak ikincil radyasyon oluşturur.
Yaklaşık 100 yıl önce Avusturyalı fizikçi Victor Hess, bir sıcak hava balonuyla 5 kilometreden daha yükseğe çıkarak iyonlaştırıcı radyasyonun kaynağını araştırdı. Hess, yükseklik arttıkça radyasyon seviyesinin de yükseldiğini fark etti.
Bu bulgu, radyasyonun Dünya’dan değil, uzaydan geldiğini kanıtladı. Hess’in bu keşfi, kozmik ışın araştırmalarının başlangıcını oluşturdu ve ona 1936 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı.
Kozmik Işınların Kökeni
Kozmik ışınlar farklı enerji seviyelerinde bulunur ve kökenleri çeşitlidir:
-
Düşük enerjili ışınlar genellikle Güneş’ten,
-
Orta enerjili ışınlar Samanyolu’ndaki süpernovalardan,
-
Yüksek enerjili ışınlar ise galaksi dışındaki olaylardan kaynaklanır.
Bilim insanları, bu ışınların büyük kısmının yıldızların patlamasıyla (süpernova) ortaya çıktığını düşünmektedir. Patlama sırasında saçılan parçacıklar, yıldız kalıntılarındaki güçlü manyetik alanlar tarafından hızlandırılır ve uzayın derinliklerine dağılır.
Terzan 5: Kozmik Işınların Yoğunlaştığı Bölge
Evrenin farklı bölgelerinde kozmik ışınların yoğunlaştığı alanlar bulunur. Bunlardan biri de Terzan 5 adlı küresel yıldız kümesidir. Bu kümede çok sayıda milisaniyelik pulsar bulunur. Pulsarlar, güçlü manyetik alanlar yaratarak çevrelerine büyük miktarda enerji yayar.
Terzan 5’teki kozmik ışınlar, yıldız ışığı fotonlarıyla çarpıştığında gama ışınlarına dönüşür. Gama ışınları, manyetik alanlardan etkilenmedikleri için doğrusal bir şekilde Dünya’ya ulaşabilir. Bu sayede bilim insanları, gama ışınlarını gözlemleyerek kozmik ışınların varlığını dolaylı olarak tespit edebilir.
Ancak ilginç bir şekilde, Terzan 5’ten gelen gama ışınları yıldız kümesinin tam merkezinden değil, yaklaşık 30 ışık yılı uzakta görünen bir bölgeden geliyor. Yapılan araştırmalar, bunun sebebinin yıldız kümesinin galaksi içinde yüksek hızla hareket etmesi ve arkasında manyetik bir kuyruk oluşturması olduğunu gösteriyor.
Kozmik Işınlar ve Bilgisayarlar Arasındaki Görünmez Bağlantı
Kozmik ışınlar sadece uzayın derinliklerinde değil, Dünya’daki yaşamın da bir parçasıdır. Bu parçacıklar, yeryüzüne ve hatta bilgisayarlarımızın içindeki mikroçiplere kadar ulaşabilir. Yüklü bir parçacık, bilgisayar belleğindeki bir transistöre çarptığında bit çevirme (bit-flip) olarak bilinen bir hata oluşturabilir.
Bu hata, depolanan bir verinin sıfırdan bire veya tam tersine dönmesine neden olur. Sonuçta geçici veri hataları, yazılım aksaklıkları veya nadiren de olsa sistem çökmesi yaşanabilir. Bu durum “soft error” olarak adlandırılır.
IBM’de çalışan fizikçi James F. Ziegler, 1979 yılında kozmik ışınların bilgisayarlarda bu tür hatalara neden olduğunu fark eden ilk bilim insanlarından biriydi. Ziegler ve ekibi, her 256 MB bellek için ayda ortalama bir hata meydana geldiğini hesapladı. Günümüzde bilgisayar bellekleri bu miktarın 30 katına kadar çıkıyor, dolayısıyla hata olasılığı da artıyor.
Uzay Kaynaklı Bilgisayar Hataları Artıyor
Kozmik ışınların etkisi, deniz seviyesinden yükseldikçe daha belirgin hâle gelir. Bu yüzden uçak sistemlerinde veya dağlık bölgelerde çalışan bilgisayarlarda bu hatalar daha sık görülür. NASA, uzay görevlerinde bu sorunu azaltmak için radyasyona dayanıklı çipler ve yedekli sistemler kullanmaktadır.
Mikroçipler küçüldükçe, elektron yoğunluğu arttığı için kozmik ışınlara karşı daha savunmasız hale gelirler. Bu durum, uçak elektronik sistemleri veya tıbbi cihazlar gibi kritik alanlarda risk oluşturabilir. Uzmanlara göre gelecekte teknoloji üreticileri, NASA’nın yaklaşımını örnek alarak cihazlarına yedekleme sistemleri eklemek zorunda kalacak.
Görünmez Tehlike: Uzaydan Gelen Veri Hataları
Kozmik ışınlar, her gün çevremizden geçerek insan vücudu, elektronik cihazlar, uçaklar ve uydular gibi tüm sistemleri etkiliyor. Neyse ki, bu parçacıkların yol açtığı hatalar genellikle kalıcı değildir ve çoğu zaman basit bir yeniden başlatma ile düzelir.
Bilgisayarınız aniden çökerse, sorumlu sadece bir yazılım hatası olmayabilir. Belki de milyonlarca yıl önce patlayan bir yıldızdan Dünya’ya ulaşan kozmik ışınlar bu geçici hatalara yol açmıştır.
