उच्च-ऊर्जा की उत्पत्ति न्युट्रीनो पहली बार एक महत्वपूर्ण खगोलीय रहस्य को सुलझाने का पता लगाया गया है
अधिक समझने और जानने के लिए ऊर्जा या पदार्थ, रहस्यमय उप-परमाणु कणों का अध्ययन बहुत महत्वपूर्ण है। भौतिक विज्ञानी उप-परमाणु कणों को देखते हैं - न्युट्रीनो - उन विभिन्न घटनाओं और प्रक्रियाओं के बारे में और अधिक समझ प्राप्त करना जिनसे वे उत्पन्न हुई हैं। हम अध्ययन से तारों और विशेषकर सूर्य के बारे में जानते हैं न्युट्रीनो. इसके बारे में जानने के लिए और भी बहुत कुछ है ब्रम्हांड और यह समझना कि न्यूट्रिनो कैसे कार्य करता है, भौतिकी और खगोल विज्ञान में रुचि रखने वाले किसी भी वैज्ञानिक के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम है।
न्यूट्रिनो क्या हैं?
न्यूट्रिनो वाष्पशील (और बहुत अस्थिर) कण होते हैं जिनमें लगभग कोई द्रव्यमान नहीं होता, कोई विद्युत आवेश नहीं होता और वे स्वयं में कोई परिवर्तन किए बिना किसी भी प्रकार के पदार्थ से गुजर सकते हैं। न्यूट्रिनो चरम स्थितियों और तारों जैसे घने वातावरण का सामना करके इसे हासिल कर सकते हैं, ग्रह और आकाशगंगाओं. न्यूट्रिनो का एक महत्वपूर्ण गुण यह है कि वे कभी भी अपने आसपास के पदार्थ के साथ संपर्क नहीं करते हैं और इससे उनका विश्लेषण करना बहुत चुनौतीपूर्ण हो जाता है। इसके अलावा, वे तीन "स्वादों" में मौजूद हैं - इलेक्ट्रॉन, ताऊ और म्यूऑन और जब वे दोलन कर रहे होते हैं तो वे इन स्वादों के बीच स्विच करते हैं। इसे "मिश्रण" घटना कहा जाता है और न्यूट्रिनो पर प्रयोग करते समय यह अध्ययन का सबसे अजीब क्षेत्र है। न्यूट्रिनो की सबसे मजबूत विशेषता यह है कि वे अपनी सटीक उत्पत्ति के बारे में अनोखी जानकारी रखते हैं। इसका मुख्य कारण यह है कि न्यूट्रिनो हालांकि अत्यधिक ऊर्जावान होते हैं, उनके पास कोई चार्ज नहीं होता है इसलिए वे किसी भी शक्ति के चुंबकीय क्षेत्र से अप्रभावित रहते हैं। न्यूट्रिनो की उत्पत्ति पूरी तरह से ज्ञात नहीं है। उनमें से अधिकांश सूर्य से आते हैं, लेकिन बहुत कम संख्या में, विशेष रूप से उच्च ऊर्जा वाले, गहरे क्षेत्रों से आते हैं अंतरिक्ष. यही कारण है कि इन मायावी पथिकों की सटीक उत्पत्ति अभी भी अज्ञात है और उन्हें "भूत कण" कहा जाता है।
उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो की उत्पत्ति का पता लगाया गया
इन ग्राउंड-ब्रेकिंग ट्विन स्टडीज़ इन एस्ट्रोनॉमी प्रकाशित हुआ विज्ञानशोधकर्ताओं ने पहली बार एक भूतिया उप-परमाणु कण न्यूट्रिनो की उत्पत्ति का पता लगाया है जो 3.7 अरब वर्षों की यात्रा के बाद अंटार्कटिका में बर्फ की गहराई में पाया गया था। ग्रह पृथ्वी1,2. यह कार्य 300 से अधिक वैज्ञानिकों और 49 संस्थानों के सहयोग से हासिल किया गया है। आइसक्यूब न्यूट्रिनो वेधशाला द्वारा दक्षिणी ध्रुव पर स्थापित अब तक के सबसे बड़े आइसक्यूब डिटेक्टर द्वारा बर्फ की परतों में गहराई से उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का पता लगाया गया। अपने लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, बर्फ में 86 छेद किए गए, प्रत्येक डेढ़ मील गहरा, और 5000 से अधिक प्रकाश सेंसर के नेटवर्क में फैलाया गया, इस प्रकार 1 घन किलोमीटर के कुल क्षेत्र को कवर किया गया। यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा प्रबंधित आइसक्यूब डिटेक्टर, एक विशाल डिटेक्टर है जिसमें 86 केबल होते हैं जिन्हें गहरी बर्फ तक फैले बोरहोल में रखा जाता है। डिटेक्टर उस विशेष नीली रोशनी को रिकॉर्ड करते हैं जो न्यूट्रिनो के परमाणु नाभिक के साथ संपर्क करने पर उत्सर्जित होती है। कई उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का पता लगाया गया था, लेकिन वे तब तक अप्राप्य थे जब तक कि 300 ट्रिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट की ऊर्जा वाले न्यूट्रिनो को बर्फ की टोपी के नीचे सफलतापूर्वक पता नहीं लगाया गया था। यह ऊर्जा लार्ज हार्डन कोलाइडर के माध्यम से चक्रित होने वाले प्रोटॉन की ऊर्जा से लगभग 50 गुना बड़ी है, जो इस पर सबसे शक्तिशाली कण त्वरक है। ग्रह. एक बार यह पता लगाने के बाद, एक वास्तविक समय प्रणाली ने पृथ्वी और अन्य प्रयोगशालाओं से संपूर्ण विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के लिए व्यवस्थित रूप से डेटा एकत्र और संकलित किया। अंतरिक्ष इस न्यूट्रिनो की उत्पत्ति के बारे में।
न्यूट्रिनो को सफलतापूर्वक एक चमकदार वस्तु में वापस खोजा गया आकाशगंगा "ब्लेज़र" के रूप में जाना जाता है। ब्लेज़र एक विशाल अण्डाकार सक्रिय है आकाशगंगा दो जेट के साथ जो न्यूट्रिनो और गामा किरणें उत्सर्जित करते हैं। यह एक विशिष्ट सुपरमैसिव और तेजी से घूमने वाला है काला छेद इसके केंद्र में और आकाशगंगा प्रकाश की गति से पृथ्वी की ओर बढ़ता है। ब्लेज़र का एक जेट धधकते हुए चमकीले चरित्र का है और यह सीधे पृथ्वी की ओर इशारा करता है आकाशगंगा इसके नाम। ब्लेज़र आकाशगंगा ओरायन तारामंडल के बाईं ओर स्थित है और यह दूरी पृथ्वी से लगभग 4 अरब प्रकाश वर्ष है। न्यूट्रिनो और गामा किरणों दोनों का पता वेधशाला और पृथ्वी तथा पृथ्वी पर कुल 20 दूरबीनों द्वारा लगाया गया। अंतरिक्ष. इस पहले अध्ययन1 ने न्यूट्रिनो का पता लगाया और दूसरे बाद के अध्ययन2 ने दिखाया कि ब्लेज़र आकाशगंगा इससे पहले भी 2014 और 2015 में इन न्यूट्रिनो का उत्पादन किया गया था। ब्लेज़र निश्चित रूप से अत्यधिक ऊर्जावान न्यूट्रिनो और इस प्रकार कॉस्मिक किरणों का भी स्रोत है।
खगोल विज्ञान में अभूतपूर्व खोज
इन न्यूट्रिनो की खोज एक बड़ी सफलता है और इससे इसके अध्ययन और अवलोकन को संभव बनाया जा सकता है ब्रम्हांड बेजोड़ तरीके से. वैज्ञानिकों का कहना है कि इस खोज से उन्हें पहली बार रहस्यमय ब्रह्मांडीय किरणों की उत्पत्ति का पता लगाने में मदद मिल सकती है। ये किरणें परमाणुओं के टुकड़े हैं जो प्रकाश की गति से चमकते हुए सौर मंडल के बाहर से पृथ्वी पर आते हैं। उन्हें उपग्रहों, संचार प्रणालियों आदि में समस्याएँ पैदा करने के लिए दोषी ठहराया जाता है। न्यूट्रिनो के विपरीत, कॉस्मिक किरणें आवेशित कण होते हैं, इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित होते रहते हैं और अपना मार्ग बदलते रहते हैं और इससे उनकी उत्पत्ति का पता लगाना असंभव हो जाता है। कॉस्मिक किरणें लंबे समय से खगोल विज्ञान में शोध का विषय रही हैं और हालांकि उन्हें 1912 में खोजा गया था, लेकिन कॉस्मिक किरणें एक बड़ा रहस्य बनी हुई हैं।
भविष्य में, इस अध्ययन में उपयोग किए गए समान बुनियादी ढांचे का उपयोग करके बड़े पैमाने पर एक न्यूट्रिनो वेधशाला तेजी से परिणाम प्राप्त कर सकती है और न्यूट्रिनो के नए स्रोतों को जानने के लिए और अधिक पता लगाया जा सकता है। कई अवलोकनों को रिकॉर्ड करके और विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में डेटा का संज्ञान लेकर किया गया यह अध्ययन हमारी समझ को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है। ब्रम्हांड भौतिकी के तंत्र जो इसे नियंत्रित करते हैं। यह "मल्टीमैसेंजर" खगोल विज्ञान का एक प्रमुख उदाहरण है जो ब्रह्मांड की जांच करने के लिए कम से कम दो अलग-अलग प्रकार के संकेतों का उपयोग करता है जिससे ऐसी खोजों को संभव बनाने में यह अधिक शक्तिशाली और सटीक हो जाता है। इस दृष्टिकोण ने न्यूट्रॉन तारे की टक्कर की खोज करने में भी मदद की है गुरुत्वाकर्षण लहरों हाल के दिनों में। इनमें से प्रत्येक संदेशवाहक हमें इसके बारे में नया ज्ञान प्रदान करता है ब्रम्हांड और वातावरण में शक्तिशाली घटनाएँ। इसके अलावा, यह उन चरम घटनाओं के बारे में और अधिक समझने में सहायता कर सकता है जो लाखों साल पहले इन कणों को पृथ्वी की ओर यात्रा करने के लिए प्रेरित कर रही थीं।
***
{आप उद्धृत स्रोतों की सूची में नीचे दिए गए डीओआई लिंक पर क्लिक करके मूल शोध पत्र पढ़ सकते हैं}
स्रोत (रों)
1. IceCube सहयोग एट अल। 2018. उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो IceCube-170922A के साथ एक जगमगाते ब्लेज़र संयोग का बहु-मैसेंजर अवलोकन। विज्ञान। 361 (6398)। https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2. IceCube सहयोग एट अल। 2018. IceCube-0506A अलर्ट से पहले ब्लेज़र TXS 056+170922 की दिशा से न्यूट्रिनो उत्सर्जन। विज्ञान। 361 (6398)। https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***
