ഉയർന്ന ഊർജ ന്യൂട്രിനോകളുടെ ഉത്ഭവം കണ്ടെത്തി

ഉയർന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഉത്ഭവം ന്യൂട്രിനോ ഒരു സുപ്രധാന ജ്യോതിശാസ്ത്ര രഹസ്യം പരിഹരിച്ചുകൊണ്ട് ആദ്യമായി കണ്ടെത്തി

കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാനും പഠിക്കാനും ഊര്ജം അല്ലെങ്കിൽ ദ്രവ്യം, നിഗൂഢമായ ഉപ-ആറ്റോമിക് കണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം വളരെ നിർണായകമാണ്. ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉപ-ആറ്റോമിക് കണങ്ങളെ നോക്കുന്നു - ന്യൂട്രിനോകൾ - അവ ഉത്ഭവിച്ച വ്യത്യസ്ത സംഭവങ്ങളെയും പ്രക്രിയകളെയും കുറിച്ച് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ. നക്ഷത്രങ്ങളെ കുറിച്ചും പ്രത്യേകിച്ച് സൂര്യനെ കുറിച്ചും പഠിക്കുന്നതിലൂടെ നമുക്ക് അറിയാം ന്യൂട്രിനോകൾ. ഇതിനെക്കുറിച്ച് ഇനിയും ഒരുപാട് പഠിക്കാനുണ്ട് പ്രപഞ്ചം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലും താൽപ്പര്യമുള്ള ഏതൊരു ശാസ്ത്രജ്ഞൻ്റെയും ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘട്ടമാണ് ന്യൂട്രിനോകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കുക.

എന്താണ് ന്യൂട്രിനോകൾ?

ന്യൂട്രിനോകൾ നീരാവി (വളരെ അസ്ഥിരമായ) കണങ്ങളാണ്, ഏതാണ്ട് പിണ്ഡവുമില്ല, വൈദ്യുത ചാർജും ഇല്ല, അവയ്ക്ക് സ്വയം ഒരു മാറ്റവുമില്ലാതെ ഏത് തരത്തിലുള്ള ദ്രവ്യത്തിലൂടെയും കടന്നുപോകാൻ കഴിയും. തീവ്രമായ സാഹചര്യങ്ങളെയും നക്ഷത്രങ്ങൾ പോലെയുള്ള ഇടതൂർന്ന ചുറ്റുപാടുകളെയും അതിജീവിച്ച് ന്യൂട്രിനോകൾക്ക് ഇത് നേടാനാകും. ഗ്രഹം ഒപ്പം ഗാലക്സികൾ. ന്യൂട്രിനോകളുടെ ഒരു പ്രധാന സ്വഭാവം, അവ ഒരിക്കലും അവരുടെ ചുറ്റുപാടിലെ പദാർത്ഥവുമായി ഇടപഴകുന്നില്ല എന്നതാണ്, ഇത് അവയെ വിശകലനം ചെയ്യുന്നത് വളരെ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാക്കുന്നു. കൂടാതെ, അവ ഇലക്ട്രോൺ, ടൗ, മ്യൂയോൺ എന്നീ മൂന്ന് "ഫ്ലേവറുകളിൽ" നിലവിലുണ്ട്, അവ ആന്ദോളനം ചെയ്യുമ്പോൾ ഈ സുഗന്ധങ്ങൾക്കിടയിൽ മാറുന്നു. ഇതിനെ "മിക്സിംഗ്" പ്രതിഭാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ന്യൂട്രിനോകളിൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുമ്പോൾ ഏറ്റവും വിചിത്രമായ പഠന മേഖലയാണിത്. ന്യൂട്രിനോകളുടെ ഏറ്റവും ശക്തമായ സ്വഭാവം അവയുടെ കൃത്യമായ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അതുല്യമായ വിവരങ്ങൾ വഹിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ന്യൂട്രിനോകൾ അത്യധികം ഊർജ്ജസ്വലമായതിനാൽ, അവയ്ക്ക് ചാർജ്ജില്ല, അതിനാൽ അവയെ ഏതെങ്കിലും ശക്തിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളാൽ ബാധിക്കപ്പെടാത്തതാണ് ഇതിന് കാരണം. ന്യൂട്രിനോകളുടെ ഉത്ഭവം പൂർണ്ണമായും അറിവായിട്ടില്ല. അവരിൽ ഭൂരിഭാഗവും സൂര്യനിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്, എന്നാൽ ഒരു ചെറിയ സംഖ്യ പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ളവയാണ് ആഴത്തിലുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ നിന്ന് വരുന്നത് ഇടം. ഈ അവ്യക്തമായ അലഞ്ഞുതിരിയുന്നവരുടെ കൃത്യമായ ഉത്ഭവം ഇപ്പോഴും അജ്ഞാതമായിരുന്നു, അവയെ "പ്രേതകണികകൾ" എന്ന് വിളിക്കുന്നത് ഇതാണ്.

ഉയർന്ന ഊർജ ന്യൂട്രിനോയുടെ ഉത്ഭവം കണ്ടെത്തി

ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ ഗ്രൗണ്ട് ബ്രേക്കിംഗ് ഇരട്ട പഠനങ്ങളിൽ ശാസ്ത്രം, 3.7 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ സഞ്ചരിച്ച് അൻ്റാർട്ടിക്കയിലെ മഞ്ഞുപാളികളിൽ ആഴത്തിൽ കണ്ടെത്തിയ ഒരു പ്രേത ഉപ-ആറ്റോമിക് കണിക ന്യൂട്രിനോയുടെ ഉത്ഭവം ഗവേഷകർ ആദ്യമായി കണ്ടെത്തി. ഗ്രഹം ഭൂമി^1,2. 300-ലധികം ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും 49 സ്ഥാപനങ്ങളുടേയും സഹകരണത്തോടെയാണ് ഈ പ്രവർത്തനം നേടിയത്. ഐസ്‌ക്യൂബ് ന്യൂട്രിനോ ഒബ്‌സർവേറ്ററി ദക്ഷിണധ്രുവത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള എക്കാലത്തെയും വലിയ ഐസ്‌ക്യൂബ് ഡിറ്റക്ടർ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഉയർന്ന ഊർജ ന്യൂട്രിനോകൾ കണ്ടെത്തിയത്. അവരുടെ ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിനായി, 86 ദ്വാരങ്ങൾ ഐസിലേക്ക് തുളച്ചു, ഓരോന്നും ഒന്നര മൈൽ ആഴത്തിൽ, 5000-ലധികം ലൈറ്റ് സെൻസറുകളുടെ ഒരു ശൃംഖലയിൽ വ്യാപിച്ചു, അങ്ങനെ മൊത്തം 1 ക്യുബിക് കിലോമീറ്റർ വിസ്തീർണ്ണം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. യുഎസ് നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഐസ്ക്യൂബ് ഡിറ്റക്ടർ, ആഴത്തിലുള്ള ഐസ് വരെ നീളുന്ന കുഴൽക്കിണറുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന 86 കേബിളുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു ഭീമൻ ഡിറ്റക്ടറാണ്. ഒരു ന്യൂട്രിനോ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുമായി ഇടപഴകുമ്പോൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രത്യേക നീല വെളിച്ചം ഡിറ്റക്ടറുകൾ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. പല ഉയർന്ന ഊർജ ന്യൂട്രിനോകളും കണ്ടെത്തിയിരുന്നുവെങ്കിലും 300 ട്രില്യൺ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് ഊർജ്ജമുള്ള ഒരു ന്യൂട്രിനോ ഒരു ഐസ് ക്യാപ്പിന് താഴെ വിജയകരമായി കണ്ടെത്തുന്നത് വരെ അവ കണ്ടെത്താനായില്ല. ഇതിലെ ഏറ്റവും ശക്തമായ കണികാ ആക്സിലറേറ്ററായ ലാർജ് ഹാർഡൺ കൊളൈഡറിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണുകളുടെ ഊർജ്ജത്തേക്കാൾ 50 മടങ്ങ് വലുതാണ് ഈ ഊർജ്ജം. ഗ്രഹം. ഈ കണ്ടുപിടിത്തം നടത്തിക്കഴിഞ്ഞാൽ, ഭൂമിയിലെയും ഭൂമിയിലെയും ലബോറട്ടറികളിൽ നിന്ന് മുഴുവൻ വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രത്തിനും വേണ്ടി ഒരു തത്സമയ സംവിധാനം രീതിപരമായി ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുകയും സമാഹരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇടം ഈ ന്യൂട്രിനോയുടെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ച്.

ന്യൂട്രിനോ ഒരു പ്രകാശമാനതയിലേക്ക് വിജയകരമായി കണ്ടെത്തി ഗാലക്സി "ബ്ലേസർ" എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ബ്ലേസർ ഒരു ഭീമാകാരമായ ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള സജീവമാണ് ഗാലക്സി ന്യൂട്രിനോകളും ഗാമാ കിരണങ്ങളും പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന രണ്ട് ജെറ്റുകളോടൊപ്പം. ഇതിന് വ്യതിരിക്തമായ അതിബൃഹത്തായതും വേഗത്തിൽ കറങ്ങുന്നതുമാണ് തമോദ്വാരം അതിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തും ഗാലക്സി പ്രകാശവേഗതയിൽ ഭൂമിയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. ബ്ലേസറിൻ്റെ ജെറ്റുകളിൽ ഒന്ന് ജ്വലിക്കുന്ന തിളക്കമുള്ള സ്വഭാവമുള്ളതാണ്, ഇത് നേരിട്ട് ഭൂമിയിലേക്ക് വിരൽ ചൂണ്ടുന്നു ഗാലക്സി അതിന്റെ പേര്. ബ്ലേസർ ഗാലക്സി ഓറിയോൺ നക്ഷത്രസമൂഹത്തിൻ്റെ ഇടതുവശത്താണ് ഇത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്, ഈ ദൂരം ഭൂമിയിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 4 ബില്യൺ പ്രകാശവർഷം അകലെയാണ്. ന്യൂട്രിനോകളും ഗാമാ കിരണങ്ങളും ഒബ്സർവേറ്ററിയും ഭൂമിയിലും ഭൂമിയിലും ഉള്ള മൊത്തം 20 ടെലിസ്കോപ്പുകളും കണ്ടെത്തി. ഇടം. ഈ ആദ്യ പഠനം 1 ന്യൂട്രിനോകൾ കണ്ടെത്തുന്നത് കാണിച്ചു, രണ്ടാമത്തെ തുടർന്നുള്ള പഠനം 2 ബ്ലേസർ കാണിക്കുന്നു ഗാലക്സി നേരത്തെ 2014ലും 2015ലും ഈ ന്യൂട്രിനോകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ചിരുന്നു. ബ്ലേസർ തീർച്ചയായും അത്യധികം ഊർജ്ജസ്വലമായ ന്യൂട്രിനോകളുടെയും അതുവഴി കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെയും ഉറവിടമാണ്.

ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ തകർപ്പൻ കണ്ടെത്തൽ

ഈ ന്യൂട്രിനോകളുടെ കണ്ടുപിടിത്തം വലിയ വിജയമാണ് പ്രപഞ്ചം സമാനതകളില്ലാത്ത രീതിയിൽ. നിഗൂഢമായ കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെ ഉത്ഭവം ആദ്യമായി കണ്ടെത്താൻ ഈ കണ്ടെത്തൽ സഹായിച്ചേക്കുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു. സൗരയൂഥത്തിന് പുറത്ത് നിന്ന് പ്രകാശവേഗത്തിൽ ജ്വലിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങളുടെ ശകലങ്ങളാണ് ഈ കിരണങ്ങൾ. ഉപഗ്രഹങ്ങൾ, വാർത്താവിനിമയ സംവിധാനങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയ്ക്ക് പ്രശ്‌നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിന് അവ കുറ്റപ്പെടുത്തുന്നു. ന്യൂട്രിനോകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളാണ്, അതിനാൽ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ അവയുടെ പാതയെ സ്വാധീനിക്കുകയും മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് അവയുടെ ഉത്ഭവം കണ്ടെത്തുന്നത് അസാധ്യമാക്കുന്നു. കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ വളരെക്കാലമായി ഗവേഷണ വിഷയമാണ്, അവ 1912 ൽ കണ്ടെത്തിയെങ്കിലും കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ ഒരു വലിയ രഹസ്യമായി തുടരുന്നു.

ഭാവിയിൽ, ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലുള്ള അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് വലിയ തോതിലുള്ള ഒരു ന്യൂട്രിനോ നിരീക്ഷണശാലയ്ക്ക് വേഗത്തിലുള്ള ഫലങ്ങൾ നേടാനും ന്യൂട്രിനോകളുടെ പുതിയ ഉറവിടങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന് കൂടുതൽ കണ്ടെത്തലുകൾ നടത്താനും കഴിയും. വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്‌ട്രത്തിലുടനീളം ഒന്നിലധികം നിരീക്ഷണങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടും ഡാറ്റയെ കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കിക്കൊണ്ടും നടത്തിയ ഈ പഠനം നമ്മുടെ ധാരണയെ കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് നിർണായകമാണ്. പ്രപഞ്ചം അതിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ മെക്കാനിസങ്ങൾ. "മൾട്ടിംസെഞ്ചർ" ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ചിത്രമാണിത്, ഇത് പ്രപഞ്ചത്തെ പരിശോധിക്കാൻ കുറഞ്ഞത് രണ്ട് വ്യത്യസ്ത തരം സിഗ്നലുകളെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് അത്തരം കണ്ടെത്തലുകൾ സാധ്യമാക്കുന്നതിൽ കൂടുതൽ ശക്തവും കൃത്യവുമാക്കുന്നു. ഈ സമീപനം ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്ര കൂട്ടിയിടി കണ്ടെത്താനും സഹായിച്ചു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ സമീപകാലത്ത്. ഈ സന്ദേശവാഹകരിൽ ഓരോന്നും നമുക്ക് പുതിയ അറിവുകൾ നൽകുന്നു പ്രപഞ്ചം അന്തരീക്ഷത്തിലെ ശക്തമായ സംഭവങ്ങളും. കൂടാതെ, ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഈ കണങ്ങളെ ഭൂമിയിലേക്കുള്ള യാത്രയിലേക്ക് നയിക്കുന്ന തീവ്ര സംഭവങ്ങളെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ ഇതിന് സഹായിക്കാനാകും.

***

{ഉദ്ധരിച്ച ഉറവിടങ്ങളുടെ(കളുടെ) ലിസ്റ്റിൽ താഴെ നൽകിയിരിക്കുന്ന DOI ലിങ്കിൽ ക്ലിക്ക് ചെയ്ത് നിങ്ങൾക്ക് യഥാർത്ഥ ഗവേഷണ പ്രബന്ധം വായിക്കാവുന്നതാണ്}

ഉറവിടം (ങ്ങൾ)

1.The IceCube Collaboration et al. 2018. ഉയർന്ന ഊർജ ന്യൂട്രിനോ IceCube-170922A-യുമായി ഒത്തുചേരുന്ന ഒരു ജ്വലിക്കുന്ന ബ്ലാസറിന്റെ മൾട്ടിമെസഞ്ചർ നിരീക്ഷണങ്ങൾ. ശാസ്ത്രം. 361(6398) https://doi.org/10.1126/science.aat1378

2.The IceCube Collaboration et al. 2018. IceCube-0506A അലേർട്ടിന് മുമ്പായി ബ്ലാസർ TXS 056+170922 ദിശയിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂട്രിനോ ഉദ്വമനം. ശാസ്ത്രം. 361(6398) https://doi.org/10.1126/science.aat2890

***