वैज्ञानिकों ने चरम ब्रह्मांड में एक अभूतपूर्व झलक पर कब्जा कर लिया है, जो कि उच्चतम-ऊर्जा न्यूट्रिनो का पता लगाया गया था, जो कि 220 मिलियन बिलियन से अधिक ऊर्जा के 220 मिलियन बिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट ले जाने वाला कण है। प्रकृति में आज घोषित यह उल्लेखनीय खोज, हमारे ब्रह्मांड में सबसे हिंसक घटनाओं में एक नई खिड़की खोलती है।
असाधारण कण का पता 13 फरवरी, 2023 को KM3NET न्यूट्रिनो टेलीस्कोप द्वारा किया गया था, एक विशाल डिटेक्टर सरणी ने भूमध्य सागर में गहराई से घोंसला बनाया। यह उल्लेखनीय अवलोकन पहला सबूत प्रदान करता है कि इस तरह की विशाल ऊर्जाओं के न्यूट्रिनो प्रकृति में मौजूद हैं।
“KM3NET ने ऊर्जा और संवेदनशीलता की एक श्रृंखला की जांच करना शुरू कर दिया है, जहां पता चला कि न्यूट्रिनो चरम खगोल भौतिकी घटनाओं से उत्पन्न हो सकता है,” CNRS सेंटर डे फिजिक डेस पार्टुलस डी मार्सिले में पता लगाने और शोधकर्ता के समय में KM3NET के प्रवक्ता पास्चल कोयल ने कहा। “यह पहली बार सैकड़ों पीईवी के एक न्यूट्रिनो का पता लगाने से न्यूट्रिनो एस्ट्रोनॉमी में एक नया अध्याय और ब्रह्मांड पर एक नई अवलोकन खिड़की है।”
न्यूट्रिनो भौतिकी में सबसे गूढ़ कणों में से हैं। फोटॉनों के बाद ब्रह्मांड में दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में कण होने के बावजूद, वे यह पता लगाने के लिए कुख्यात हैं क्योंकि वे शायद ही कभी मामले के साथ बातचीत करते हैं। यह भूतिया प्रकृति उन्हें मूल्यवान ब्रह्मांडीय दूत बनाती है, जो चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा विक्षेपित किए बिना या इंटरस्टेलर पदार्थ द्वारा अवशोषित किए बिना अंतरिक्ष के सबसे दूर तक पहुंच से जानकारी ले जाती है।
“न्यूट्रिनो प्राथमिक कणों के सबसे रहस्यमय में से एक हैं,” इन्फन नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर फिजिक्स में डिटेक्शन एंड रिसर्चर के समय पर KM3NET के डिप्टी-स्पोकेसर रोजा कोनिग्लियोन बताते हैं। “उनके पास कोई इलेक्ट्रिक चार्ज नहीं है, लगभग कोई द्रव्यमान नहीं है और केवल मामले के साथ कमजोर रूप से बातचीत करता है। वे विशेष ब्रह्मांडीय दूत हैं, जो हमें सबसे ऊर्जावान घटनाओं में शामिल तंत्रों पर अनूठी जानकारी लाते हैं। ”
पता लगाने के लिए एक असाधारण साधन की आवश्यकता थी। KM3NET एक गहरे भूमध्य सागर का उपयोग एक पता लगाने के माध्यम के रूप में करता है, हजारों संवेदनशील प्रकाश डिटेक्टरों को नियुक्त करता है, जो पानी के अणुओं के साथ बातचीत करते समय उत्पादित बेहोश नीले चमक के लिए देखने के लिए देखने के लिए। जब पूरा होता है, तो डिटेक्टर समुद्री जल के एक क्यूबिक किलोमीटर से अधिक पर कब्जा कर लेगा।
इस खोज को विशेष रूप से उल्लेखनीय बनाता है कि यह तब हुआ जब अंतिम डिटेक्टर का केवल एक-दसवां हिस्सा चालू था। “यह उल्लेखनीय पहचान डिटेक्टर के अंतिम कॉन्फ़िगरेशन के केवल दसवें हिस्से के साथ प्राप्त की गई थी, न्यूट्रिनो के अध्ययन के लिए और न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान के लिए हमारे प्रयोग की महान क्षमता का प्रदर्शन करते हुए,” Aart Heijboer, KM3NET भौतिकी और सॉफ्टवेयर मैनेजर और शोधकर्ता Nikhef नेशनल में उप -परमाणु भौतिकी के लिए संस्थान।
कण की चरम ऊर्जा इसके मूल के बारे में दो पेचीदा संभावनाओं का सुझाव देती है। यह ब्रह्मांड में कुछ सबसे शक्तिशाली ब्रह्मांडीय त्वरक द्वारा सीधे निर्मित किया गया हो सकता है, जैसे कि आकाशगंगाओं के केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल। वैकल्पिक रूप से, यह एक “कॉस्मोजेनिक” न्यूट्रिनो का पहला पता लगाया जा सकता है, जब अल्ट्रा-हाई-एनर्जी ब्रह्मांडीय किरणें पृष्ठभूमि विकिरण के साथ बातचीत करते हैं जो ब्रह्मांड को भरता है।
खोज आधुनिक न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान के लिए आवश्यक उल्लेखनीय तकनीकी उपलब्धियों पर प्रकाश डालती है। “KM3NET का पैमाना, अंततः लगभग 200,000 फोटोमुल्टिप्लियर्स के साथ लगभग एक क्यूबिक किलोमीटर की मात्रा को शामिल करता है, साथ ही भूमध्य सागर के रसातल में अपने चरम स्थान के साथ, न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान और कण भौतिकी को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक असाधारण प्रयासों को प्रदर्शित करता है,” नोट्स माइल्स लिंडसे क्लार्क, KM3NET तकनीकी परियोजना प्रबंधक और CNRS एस्ट्रोपार्टिकल और कॉस्मोलॉजी प्रयोगशाला में अनुसंधान इंजीनियर।
जबकि इस अल्ट्रा-हाई-एनर्जी न्यूट्रिनो का स्रोत अज्ञात है, इसका पता लगाने से ब्रह्मांड में सबसे चरम घटनाओं का निरीक्षण करने की हमारी क्षमता में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। KM3NET के चल रहे विस्तार से इसकी संवेदनशीलता में सुधार होगा और कॉस्मिक न्यूट्रिनो स्रोतों को इंगित करने की क्षमता बढ़ेगी, जिससे यह बहु-मेसेंजर खगोल विज्ञान के लिए एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता बन जाएगा।
यह खोज 21 देशों में 68 संस्थानों के 360 से अधिक वैज्ञानिकों, इंजीनियरों, तकनीशियनों और छात्रों के सहयोग का प्रतिनिधित्व करती है। परियोजना को यूरोप के लिए एक प्राथमिकता अनुसंधान बुनियादी ढांचा के रूप में मान्यता दी गई है और विभिन्न यूरोपीय अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रमों के माध्यम से धन प्राप्त किया है।
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