उच्च-ऊर्जेची उत्पत्ती न्यूट्रिनो एक महत्त्वाचे खगोलशास्त्रीय गूढ उकलून प्रथमच शोधण्यात आले आहे
समजून घेण्यासाठी आणि अधिक जाणून घेण्यासाठी ऊर्जा किंवा पदार्थ, अनाकलनीय उप-अणु कणांचा अभ्यास अत्यंत निर्णायक आहे. भौतिकशास्त्रज्ञ उप-अणु कणांकडे पाहतात - न्यूट्रीनोंच्या - ज्या विविध घटना आणि प्रक्रिया ज्यापासून ते उद्भवले आहेत त्याबद्दल अधिक समजून घेणे. आपण अभ्यास करून ताऱ्यांबद्दल आणि विशेषतः सूर्याबद्दल जाणून घेतो न्यूट्रीनोंच्या. बद्दल शिकण्यासारखे बरेच काही आहे विश्व आणि भौतिकशास्त्र आणि खगोलशास्त्रात स्वारस्य असलेल्या कोणत्याही शास्त्रज्ञासाठी न्यूट्रिनोचे कार्य कसे आहे हे समजून घेणे ही सर्वात महत्त्वाची पायरी आहे.
न्यूट्रिनो म्हणजे काय?
न्यूट्रिनो हे वाष्पयुक्त (आणि अतिशय अस्थिर) कण असतात ज्यामध्ये जवळजवळ कोणतेही वस्तुमान नसते, कोणतेही विद्युत शुल्क नसते आणि ते स्वतःमध्ये कोणताही बदल न करता कोणत्याही प्रकारच्या पदार्थांमधून जाऊ शकतात. न्यूट्रिनो अत्यंत परिस्थिती आणि ताऱ्यांसारख्या दाट वातावरणाचा सामना करून हे साध्य करू शकतात. ग्रह आणि आकाशगंगा. न्यूट्रिनोचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे ते त्यांच्या सभोवतालच्या गोष्टींशी कधीही संवाद साधत नाहीत आणि यामुळे त्यांचे विश्लेषण करणे खूप आव्हानात्मक होते. तसेच, ते तीन "फ्लेवर्स" मध्ये अस्तित्त्वात आहेत - इलेक्ट्रॉन, टाऊ आणि म्युऑन आणि जेव्हा ते दोलायमान असतात तेव्हा ते या फ्लेवर्समध्ये स्विच करतात. याला "मिश्रण" घटना म्हणतात आणि न्यूट्रिनोवर प्रयोग करताना हे अभ्यासाचे सर्वात विचित्र क्षेत्र आहे. न्यूट्रिनोची सर्वात मजबूत वैशिष्ट्ये म्हणजे ते त्यांच्या अचूक उत्पत्तीबद्दल अद्वितीय माहिती देतात. याचे मुख्य कारण असे आहे की न्यूट्रिनो हे अत्यंत ऊर्जावान असले तरी त्यांच्याकडे कोणतेही शुल्क नसल्यामुळे ते कोणत्याही शक्तीच्या चुंबकीय क्षेत्राने प्रभावित होत नाहीत. न्यूट्रिनोची उत्पत्ती पूर्णपणे ज्ञात नाही. त्यापैकी बहुतेक सूर्यापासून येतात परंतु थोड्या संख्येने विशेषत: उच्च ऊर्जा असलेल्या खोल प्रदेशातून येतात. जागा. हेच कारण आहे की या मायावी भटक्यांचे नेमके मूळ अद्याप अज्ञात आहे आणि त्यांना "भूत कण" म्हणून संबोधले जाते.
उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनोचे मूळ शोधले गेले
मध्ये प्रकाशित खगोलशास्त्रातील ग्राउंड ब्रेकिंग ट्विन स्टडीज विज्ञान, संशोधकांनी प्रथमच भुताटकी उप-अणु कण न्यूट्रिनोचा उगम शोधून काढला आहे जो अंटार्क्टिकामध्ये 3.7 अब्ज वर्षांचा प्रवास केल्यानंतर बर्फात खोलवर सापडला होता. ग्रह पृथ्वी1,2. हे काम 300 हून अधिक शास्त्रज्ञ आणि 49 संस्थांच्या सहकार्याने साध्य झाले आहे. बर्फाच्या थरांमध्ये खोलवर असलेल्या IceCube Neutrino Observatory द्वारे दक्षिण ध्रुवावर स्थापित केलेल्या आतापर्यंतच्या सर्वात मोठ्या IceCube डिटेक्टरद्वारे उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो शोधण्यात आले. त्यांचे ध्येय साध्य करण्यासाठी, प्रत्येक दीड मैल खोल बर्फामध्ये 86 छिद्रे पाडण्यात आली आणि 5000 पेक्षा जास्त प्रकाश संवेदकांच्या नेटवर्कवर पसरले आणि अशा प्रकारे एकूण 1 घन किलोमीटर क्षेत्र व्यापले. यूएस नॅशनल सायन्स फाऊंडेशन द्वारे व्यवस्थापित केलेला आइसक्यूब डिटेक्टर, एक विशाल डिटेक्टर आहे ज्यामध्ये 86 केबल्स आहेत जी खोल बर्फापर्यंत पसरलेल्या बोअरहोलमध्ये ठेवल्या जातात. डिटेक्टर विशेष निळ्या प्रकाशाची नोंद करतात जो न्यूट्रिनो अणु केंद्राशी संवाद साधतो तेव्हा उत्सर्जित होतो. अनेक उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो सापडले होते परंतु बर्फाच्या टोपीच्या खाली 300 ट्रिलियन इलेक्ट्रॉन व्होल्टची उर्जा असलेल्या न्यूट्रिनोचा यशस्वीपणे शोध लागेपर्यंत ते शोधण्यायोग्य नव्हते. ही ऊर्जा प्रोटॉनच्या ऊर्जेपेक्षा जवळपास 50 पट मोठी आहे जी लार्ज हार्डन कोलायडरमधून सायकल चालवते जे यावरील अत्यंत शक्तिशाली कण प्रवेगक आहे. ग्रह. एकदा ही तपासणी पूर्ण झाल्यानंतर, रिअल टाइम सिस्टमने पृथ्वीवरील प्रयोगशाळांमधून संपूर्ण इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमसाठी पद्धतशीरपणे डेटा गोळा केला आणि संकलित केला. जागा या न्यूट्रिनोच्या उत्पत्तीबद्दल.
न्यूट्रिनो यशस्वीरित्या प्रकाशमान परत आला आकाशगंगा "ब्लेझर" म्हणून ओळखले जाते. ब्लेझर एक अवाढव्य लंबवर्तुळाकार सक्रिय आहे आकाशगंगा दोन जेट जे न्यूट्रिनो आणि गॅमा किरण उत्सर्जित करतात. यात एक विशिष्ट सुपरमासिव्ह आणि वेगाने फिरणारा आहे कृष्ण विवर त्याच्या केंद्रस्थानी आणि आकाशगंगा प्रकाशाच्या वेगाने पृथ्वीच्या दिशेने फिरते. ब्लेझरच्या जेट्सपैकी एक चमकदार चमकदार वर्ण आहे आणि ते थेट पृथ्वीकडे निर्देशित करते आकाशगंगा त्याचे नाव. ब्लेझर आकाशगंगा ओरियन नक्षत्राच्या डावीकडे स्थित आहे आणि हे अंतर पृथ्वीपासून सुमारे 4 अब्ज प्रकाश-वर्षे आहे. दोन्ही न्यूट्रिनो आणि गॅमा किरण वेधशाळेद्वारे आणि पृथ्वीवरील एकूण 20 दुर्बिणींद्वारे शोधण्यात आल्या. जागा. या पहिल्या अभ्यास 1 ने न्युट्रिनोचा शोध दर्शविला आणि त्यानंतरच्या दुसऱ्या अभ्यासात असे दिसून आले की ब्लेझर आकाशगंगा 2014 आणि 2015 मध्येही या न्यूट्रिनोची निर्मिती केली होती. ब्लेझर निश्चितपणे अत्यंत ऊर्जावान न्यूट्रिनो आणि त्यामुळे वैश्विक किरणांचा स्रोत आहे.
खगोलशास्त्रातील अभूतपूर्व शोध
या न्यूट्रिनोचा शोध हे एक मोठे यश आहे आणि त्यामुळे न्यूट्रिनोचा अभ्यास आणि निरीक्षण करणे शक्य होऊ शकते विश्व अतुलनीय रीतीने. शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की हा शोध त्यांना प्रथमच, रहस्यमय वैश्विक किरणांचा उगम शोधण्यात मदत करेल. हे किरण अणूंचे तुकडे आहेत जे सूर्यमालेच्या बाहेरून प्रकाशाच्या वेगाने पृथ्वीवर येतात. उपग्रह, दळणवळण प्रणाली इत्यादींना समस्या निर्माण केल्याबद्दल त्यांना दोष दिला जातो. न्यूट्रिनोच्या विरूद्ध, वैश्विक किरणांवर चार्ज केलेले कण असतात त्यामुळे चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित करत राहतात आणि त्यांचा मार्ग बदलत राहतात आणि यामुळे त्यांचे मूळ शोधणे अशक्य होते. कॉस्मिक किरण हे खगोलशास्त्रात दीर्घकाळ संशोधनाचा विषय राहिले आहेत आणि त्यांचा शोध 1912 मध्ये लागला असला तरी वैश्विक किरण हे एक मोठे गूढ राहिले आहे.
भविष्यात, या अभ्यासात वापरल्या गेलेल्या समान पायाभूत सुविधांचा वापर करून मोठ्या प्रमाणावर न्यूट्रिनो वेधशाळा जलद परिणाम मिळवू शकते आणि न्यूट्रिनोचे नवीन स्त्रोत उलगडण्यासाठी अधिक शोध लावले जाऊ शकतात. अनेक निरीक्षणे नोंदवून आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रममधील डेटाचे आकलन करून केलेला हा अभ्यास आपल्याला अधिक समजून घेण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. विश्व भौतिकशास्त्राची यंत्रणा जी त्यावर नियंत्रण ठेवते. हे "मल्टीमेसेंजर" खगोलशास्त्राचे मुख्य उदाहरण आहे जे ब्रह्मांडाचे परीक्षण करण्यासाठी कमीतकमी दोन भिन्न प्रकारचे सिग्नल वापरते आणि असे शोध शक्य करण्यासाठी ते अधिक शक्तिशाली आणि अचूक बनवते. या दृष्टिकोनामुळे न्यूट्रॉन ताऱ्यांची टक्कर शोधण्यात मदत झाली आहे गुरुत्वाकर्षण लहरी अलीकडच्या काळात. यापैकी प्रत्येक संदेशवाहक आम्हाला याबद्दल नवीन ज्ञान प्रदान करतो विश्व आणि वातावरणातील शक्तिशाली घटना. तसेच, हे कण पृथ्वीवर प्रवास करण्यासाठी लाखो वर्षांपूर्वी घडलेल्या अत्यंत घटनांबद्दल अधिक समजून घेण्यास मदत करू शकतात.
***
स्त्रोत
1.The IceCube Collaboration et al. 2018. उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो IceCube-170922A सह फ्लेअरिंग ब्लेझरचे मल्टीमेसेंजर निरीक्षणे. विज्ञान. ५(१०). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2.The IceCube Collaboration et al. 2018. IceCube-0506A चेतावणीपूर्वी ब्लाझर TXS 056+170922 च्या दिशेने न्यूट्रिनो उत्सर्जन. विज्ञान. ५(१०). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***
