बेल्जियम के वैज्ञानिक फ्रांसिस हालज़ेन को 2026 में भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार मिला, जो कई वर्षों के वैज्ञानिक कार्य की मान्यता और आधुनिक खगोल विज्ञान के लिए एक महत्वपूर्ण कदम था। उन्होंने आइसक्यूब (IceCube) के निर्माण और विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई - यह अंटार्कटिका की बर्फ के नीचे स्थापित एक वेधशाला है जो न्यूट्रिनो का पता लगाकर ब्रह्मांड में चरम घटनाओं का अध्ययन करने की अनुमति देती है।
इस विषय पर शुक्रवार (30 तारीख) को 'ओल्हार एस्पेशियल' कार्यक्रम में चर्चा की गई, जहां भौतिक विज्ञानी अलेशानड्रे चेरमन ने बताया कि इन कणों का पता लगाना अंतरिक्ष के अन्वेषण की क्षमताओं को कैसे बढ़ाता है।
चेरमन, जिनके पास खगोलशास्त्री, सैद्धांतिक भौतिकी के डॉक्टर, डेटा विशेषज्ञ, शिक्षक, व्याख्याता और आठ पुस्तकों के लेखक के रूप में व्यापक अनुभव है, साथ ही एस्ट्रेला कल्चरल प्रकाशन के 'कॉस्मिक रियल एस्टेट बैंक' के सह-लेखक और रियो डी जनेरियो सिटी प्लानटेरियम फाउंडेशन के खगोल विज्ञान निदेशक हैं, उन्होंने न्यूट्रिनो की विशेषताओं की व्याख्या की।
न्यूट्रिनो उपपरमाणु कण होते हैं जिनमें कोई विद्युत आवेश नहीं होता है और वे ज्ञात सबसे कम द्रव्यमान वाले कणों में से हैं। पदार्थ के साथ अत्यंत दुर्लभ परस्पर क्रिया के कारण, वे ग्रहों, सितारों और यहां तक कि मानव शरीर से भी गुजर सकते हैं; अनुमान है कि हर सेकंड प्रत्येक व्यक्ति से लगभग 100 ट्रिलियन ऐसे कण गुजरते हैं।
चेरमन ने उल्लेख किया कि 'न्यूट्रिनो को पहले ही मानवता द्वारा प्रस्तुत वास्तविकता की सबसे छोटी मात्रा के रूप में वर्णित किया गया है। वे ब्रह्मांड में सबसे हल्के पदार्थ कण हैं, जिन्हें केवल द्रव्यमान रहित बोसोन से ही अधिक पार किया जाता है। इसके अलावा, वे बीटा क्षय नामक रेडियोधर्मी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होते हैं।'
इन कणों का पता लगाने की जटिलता ने वैज्ञानिकों को खुद अंटार्कटिक बर्फ का उपयोग डिटेक्टर के रूप में करने में सक्षम एक संरचना बनाने के लिए प्रेरित किया। इस अवधारणा को 1988 में विकसित किया गया था, और आइसक्यूब ने 2010 में पूर्ण संचालन शुरू करने से पहले बीस वर्षों से अधिक के तकनीकी विकास की आवश्यकता थी।
दक्षिणी ध्रुव पर स्थित यह वेधशाला लगभग एक क्यूबिक किलोमीटर गहरी बर्फ के क्षेत्र को कवर करती है। इसकी संरचना में 5160 ऑप्टिकल सेंसर शामिल हैं, जो 86 ऊर्ध्वाधर केबलों के साथ वितरित हैं, जो 1.45 से 2.45 किलोमीटर की गहराई पर स्थित हैं। यह विन्यास न्यूट्रिनो की पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया से उत्पन्न होने वाले प्रकाश संकेतों को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है।
पारंपरिक दूरबीनों के विपरीत, जो खगोलीय पिंडों द्वारा उत्सर्जित या परावर्तित प्रकाश को पकड़ते हैं, आइसक्यूब उन कणों की पहचान करता है जो ब्रह्मांड के विभिन्न क्षेत्रों से पृथ्वी तक पहुंचते हैं। चूंकि न्यूट्रिनो में कोई आवेश नहीं होता है, इसलिए उनके पथ चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा विचलित नहीं होते हैं। इस प्रकार, आगमन की दिशा उनके ब्रह्मांडीय स्रोतों के स्थान के बारे में महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करती है, जिसमें अत्यधिक ऊर्जावान प्राकृतिक कण त्वरक शामिल हैं।
पता तब चलता है जब न्यूट्रिनो बर्फ में परमाणु नाभिक या इलेक्ट्रॉन के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे विद्युत रूप से आवेशित कण उत्पन्न होते हैं। माध्यम से गुजरते हुए, वे प्रकाश की गति से तेज चल सकते हैं जो उस सामग्री में फैलता है। यह प्रक्रिया चेरेनकोव विकिरण के रूप में जानी जाने वाली एक संक्षिप्त नीली चमक उत्पन्न करती है।
ऑप्टिकल सेंसर इन चमकों को रिकॉर्ड करते हैं और डेटा शोधकर्ताओं को भेजते हैं। प्रकाश संकेतों के वितरण और आगमन के समय के आधार पर, वैज्ञानिक कण की ऊर्जा का अनुमान लगा सकते हैं और उसके आगमन की दिशा को पुनर्निर्मित कर सकते हैं। यह जानकारी न्यूट्रिनो के उत्पादन के लिए जिम्मेदार घटनाओं का अध्ययन करने में मदद करती है।
कार्यक्रम के दौरान चेरमन ने क्वांटम यांत्रिकी की अवधारणाओं और इस संभावना पर भी चर्चा की कि एक कण एक ही समय में कई अवस्थाओं में हो सकता है। 'क्वांटम यांत्रिकी में यह वास्तविक संभावना है कि एक कण एक ही समय में दो अवस्थाओं में हो सकता है। श्रोडिंगर की बिल्ली का प्रसिद्ध विचार प्रयोग इस सैद्धांतिक विचित्रता को पूरी तरह से दर्शाता है। जब तक वैज्ञानिक सीधा अवलोकन नहीं करते, तब तक कोई भी क्वांटम प्रणाली सुपरपोजिशन में रहती है।'
आइसक्यूब कार्य करना जारी रखे हुए है और अपनी अवलोकन क्षमताओं का विस्तार करने के लिए आधुनिकीकरण से गुजर रहा है। भविष्य की संभावनाओं में आइसक्यूब-जेन2 परियोजना शामिल है, जिसका उद्देश्य वेधशाला के डिटेक्शन वॉल्यूम और संवेदनशीलता में काफी वृद्धि करना है। यह पहल संभावित रूप से नए न्यूट्रिनो स्रोतों का पता लगाने और ब्रह्मांड की सबसे ऊर्जावान घटनाओं के अध्ययन को गहरा करने की अनुमति देगी।
