Edward_Purdy_Ney
Ağır Kozmik Işın Çekirdeklerinin Keşfedilmesi
Ney Minneapolis’e döndüğünde buraya kendinden bir yıl önce gelmiş olan Frank Oppenheimer ve Edward J. Lofgren adlı iki kişiyle tanıştı. Tate’in yapmış olduğu girişimler üzerine bu üçlü atmosferin üstündeki ilk kozmik ışın çalışmalarında balonu kullanmaya karar verdiler. İlk olarak, balonlarda bulunan bulut bölmelerinin balonla uçabilmeyi sağlayacak derecede küçük geliştirilmesine odaklandılar ancak daha sonra nükleer emilsiyonların enerjik parçacıkları ortaya çıkarmak için daha taşınabilir bir yol ortaya koyduğunu fark ettiler. Gruplarına emilsiyonlarla çalışma sorumluluğunu üstlenebilecek dördüncü bir isim olan yüksek lisans öğrencisi Phyllis S. Freier’i aldılar. Freier daha sonraları çok tanınan ünlü bir profesör olacaktı. 1948 yılında Minnesota grubu Rochester Üniversitesi’nden Bernard Peters ve Helmut L. Bradt ile bulut bölmesi ve emilsiyonlar taşıyan bir balon uçuşunu piyasaya sürmek için işbirliği gerçekleştirdiler. Gerçekleştirilen bu uçuş kozmik ışınlar arasında ağır çekirdekler olduğuna dair kanıt veriyordu. Daha spesifik olarak, araştırmacılar hidrojen çekirdeklerine (protonlar) ek olarak başlıca kozmik ışınların önemli numaralarda elementlerin, helyumdan demire kadar, hızlı hareket eden çekirdekler içerdiklerini keşfetmişlerdir. Normal durumlarda bu elementlerin atomları elektron bulutuyla çevrelenmiş çekirdek içerirler. Ancak kozmik ışınlar söz konusu olduğunda, kozmik ışınlara dönüşen çekirdekler elektronlardan yoksundur ve bu da yıldızlararası maddenin içindeki atomlarla çarpışmasının bir sonucudur. Emilsiyonların ve bulut bölmelerinin içinde, bu soyulmuş ağır çekirdekler şüphe götürmez bir şekilde iz bırakır ve bu izler protonlarınkinden daha yoğundur. Ayrıca bu izlerin belirli özellikleri atom numarasına karar vermek için kullanılabilir. Grup, daha sonra gerçekleştirilen uçuşlarda kozmik ışınlardaki elementlerin bolluğunun dünyada ve yıldızlarda bulunanlarla benzer olduğunu göstermiştir. Elde edilen bu sonuçlar kozmik radyasyon çalışmalarının astrofizikte önemli bir rol oynayabileceğini göstermek adına oldukça büyük bir etkiye sahiptir. Bu keşiflerden kısa bir süre sonra Lofgren, Kaliforniya’da Bevatron’u inşa edebilmek için ayrılmıştır. 1949 yılında Oppenheimer savaş öncesindeki Amerika Birleşik Devletleri Komünist Partisindeki üyeliğini gizlediği gerekçesiyle Minnesota fakültesinden istifa etmeye zorlanmıştır. O yıl John R. Winckler Minnesota’nın kozmik ışın grubuna katılmıştır. 1950 yılında Ney, Charles Critchfield ve yüksek lisans öğrencisi Sophie Oleksa kurşun plakalar içeren bulut bölmesi yardımıyla başlıca kozmik ışın elektronlarını araştırmaya başladılar. Araştırmaları sonuçsuz kaldı ancak 1958 yılında Minnesota grubuna katılan James Earl 1960 yılında küçük başlıca elektron bileşenini keşfetmek için benzer aparatlar kullanmıştır. 1950 yılından 1960 yılına kadar geçen 10 senelik sürede Ney’in kozmik ışın araştırmaları bulut bölmesi kullanmaktan emilsiyon kullanmaya doğru yönelmiştir. Ancak aynı zamanda Ney’in yüksek lisans öğrencileri kozmik ışınların araştırılması ve analiz edilmesi için kullanılan elektronik enstrümentasyonlarda önemli ilerlemeler yapabilmek adına sayaç kontrollü bulut bölmesi kullanmışlardır. Özellikle 1954 yılında John Linsley ağır çekirdeklerin yük dağılımını çalışabilmek için cherenkov dedektörüyle harekete geçirilmiş bulut bölmesi kullanmıştır. Bunun yanı sıra 1955 yılında Frank McDonald aynı amaç için sintilasyon (parıldama) sayacıyla harekete geçirilmiş bir bulut bölmesi kullanmıştır. Sonraki yıllarda, McDonald kullanılan bu iki elektronik dedektörü birleştirmiş ve bir balonun içine yerleştirmiştir. Bu oluşum birçok uzay aracında taşınan cihazların prototipi (ilk örnek) olarak hizmet vermiştir.