यूएस आणि जपानमधील संशोधक भुताटक न्यूट्रिनोबद्दल अंतर्दृष्टी देतात

१७

* न्यूट्रिनो हे इलेक्ट्रिक चार्ज नसलेले छोटे कण आहेत * अभ्यास न्यूट्रिनो प्रकारांमधील फरकांवर प्रकाश टाकतो विल डनहॅम द्वारे वॉशिंग्टन, ऑक्टोबर 22 (रॉयटर्स) – न्यूट्रिनो हे लहान कण आहेत जे प्रत्येक गोष्टीतून जाऊ शकतात, क्वचितच पदार्थांशी संवाद साधतात. ते विश्वातील सर्वात विपुल कण आहेत आणि त्यापैकी ट्रिलियन्स प्रत्येक सेकंदाला आपल्या शरीरातून आपल्या लक्षात न येता झिपतात. तरीही शास्त्रज्ञ त्यांना समजून घेण्यासाठी धडपडत आहेत. जपान आणि युनायटेड स्टेट्समधील दोन प्रमुख न्यूट्रिनो प्रयोगांचे परिणाम एकत्रित करणारा एक नवीन अभ्यास आता या भुताटक कणांबद्दल आजपर्यंतची काही सर्वोत्तम माहिती देत ​​आहे. न्यूट्रिनो, सूर्याचा गाभा आणि विस्फोटित ताऱ्यांसारख्या ठिकाणी बनावट असतात, ते तीन प्रकारात किंवा “फ्लेवर्स” मध्ये येतात आणि ते प्रवास करत असताना एकातून दुसऱ्यामध्ये बदलू शकतात – ज्याला दोलन म्हणतात. नवीन अभ्यास न्यूट्रिनो प्रकारांमधील वस्तुमानातील फरकाची अंतर्दृष्टी प्रदान करत आहे, हा एक मुख्य अनुत्तरीत प्रश्न आहे. न्यूट्रिनो हे प्राथमिक कण आहेत, याचा अर्थ ते कोणत्याही लहान वस्तूपासून बनलेले नाहीत, ज्यामुळे ते कॉसमॉसच्या मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक्सपैकी एक बनतात. प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉन सारख्या इतर काही कणांप्रमाणे, न्यूट्रिनोमध्ये विद्युत चार्ज नसतो. मग न्यूट्रिनो समजून घेणे महत्त्वाचे का आहे? ते विश्वाविषयी काही रहस्ये उघडण्याची गुरुकिल्ली असू शकतात जसे की पदार्थाची उत्पत्ती आणि ब्रह्मांडातील त्याचे प्रतिपदार्थ प्रतिपदार्थ, गडद पदार्थ आणि गडद उर्जेचे स्वरूप आणि सुपरनोवाचे अंतर्गत कार्य. NOvA प्रयोग शिकागोजवळील यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जीच्या फर्मी नॅशनल एक्सीलरेटर प्रयोगशाळेत त्याच्या स्त्रोतापासून सुमारे 500 मैल (810 किमी) न्यूट्रिनोचा भूमिगत बीम ॲश रिव्हर, मिनेसोटा येथील डिटेक्टरकडे पाठवतो. T2K प्रयोग पृथ्वीच्या कवचातून सुमारे 185 मैल (295 किमी) जपानी समुद्रकिनारी असलेल्या टोकाई शहरातील त्याच्या उगमापासून कामिओका शहरातील डिटेक्टरकडे न्यूट्रिनोचा किरण पाठवतो. दोन्ही प्रयोग न्यूट्रिनो दोलन शोधत आहेत परंतु भिन्न न्यूट्रिनो ऊर्जा, भिन्न अंतरे आणि भिन्न डिझाइन केलेले डिटेक्टर वापरतात. NOvA आणि T2K निरिक्षणांच्या जवळपास एक दशकातील निष्कर्ष एकत्रित करून, संशोधकांनी न्युट्रिनोच्या आकलनात प्रगती केली, जे बुधवारी नेचर जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या अभ्यासात सादर केले. “त्याच्या तोंडावर, T2K आणि NOvA परिणाम सुसंगत आहेत की नाही याबद्दल प्रश्न होते. आम्ही शिकलो की ते खूप सुसंगत आहेत,” मिशिगन स्टेट युनिव्हर्सिटीचे भौतिकशास्त्रज्ञ केंडल महन म्हणाले, T2K संशोधन संघाचे सह-प्रवक्ते. शास्त्रज्ञांना तीन प्रकारच्या न्यूट्रिनोचे वस्तुमान माहित नाही किंवा सर्वात हलके कोणते आहे, या समस्येला शास्त्रज्ञ “न्यूट्रिनो मास ऑर्डरिंग” म्हणतात ज्याचा भौतिकशास्त्रासाठी मोठा परिणाम आहे. “कोणता न्यूट्रिनो सर्वात हलका आहे हे जाणून घेण्यासाठी आम्हाला अजून थोडा वेळ थांबावे लागेल, या अभ्यासाने तीनपैकी दोन न्यूट्रिनोमधील लहान वस्तुमानाचे अंतर एका अभूतपूर्व अचूकतेसह मोजले – 2% पेक्षा कमी अनिश्चितता – हे या पॅरामीटरमधील सर्वात अचूक मोजमापांपैकी एक बनले आहे,” ओहायो स्टेट युनिव्हर्सिटीचे भौतिकशास्त्रज्ञ आणि व्हॅलेरिया म्हणाले. न्यूट्रिनो आणि त्यांचे प्रतिरूप कण, ज्याला अँटीन्यूट्रिनो म्हणतात, एका प्रकारातून दुसऱ्या प्रकारात एकमेकांपासून वेगळ्या पद्धतीने बदलतात की नाही हे दोन प्रयोग देखील शोधत आहेत. “हा प्रश्न विशेषतः महत्वाचा आहे कारण तो भौतिकशास्त्रातील सर्वात मोठ्या रहस्यांपैकी एक समजावून सांगण्यास मदत करू शकतो: विश्व हे प्रतिपदार्थाऐवजी मुख्यतः पदार्थापासून का बनले आहे. बिग बँगच्या वेळी, पदार्थ आणि प्रतिपदार्थ समान प्रमाणात अस्तित्वात असले पाहिजेत आणि एकमेकांना नष्ट केले पाहिजेत. पण कसे तरी, पदार्थ जिंकला आणि त्यामुळे आम्ही येथे आहोत,” वल्लारी म्हणाले. विश्वाबद्दलच्या मूलभूत प्रश्नांची उत्तरे देण्यासाठी अत्यंत उच्च अचूकता आणि सांख्यिकीय आत्मविश्वास आवश्यक आहे, वल्लारी म्हणाले, आणि मोठ्या न्यूट्रिनो प्रयोगांची दुसरी पिढी क्षितिजावर आहे. फर्मिलॅबच्या नेतृत्वाखालील DUNE प्रयोग इलिनॉय आणि साउथ डकोटा येथे निर्माणाधीन आहे. जपानच्या गिफू प्रीफेक्चरमध्ये हायपर-कामिओकांडेचे बांधकाम सुरू आहे. आधीच सुरू असलेल्या इतर प्रयत्नांमध्ये चीनमधील JUNO नावाचा प्रकल्प आणि KM3NeT आणि IceCube सारख्या अंतराळातून येणारे न्यूट्रिनो कॅप्चर करणाऱ्या दुर्बिणींचा समावेश आहे. “न्यूट्रिनोचे अद्वितीय गुणधर्म आहेत आणि आम्ही अजूनही त्यांच्याबद्दल बरेच काही शिकत आहोत,” महन म्हणाले. (विल डनहॅमद्वारे अहवाल; डॅनियल वॉलिसचे संपादन)

(लेख सिंडिकेटेड फीडद्वारे प्रकाशित केला गेला आहे. शीर्षक वगळता, मजकूर शब्दशः प्रकाशित केला गेला आहे. उत्तरदायित्व मूळ प्रकाशकावर आहे.)