દેશ- દુનિયા · વિજ્ઞાન · સમાચાર-વિચાર · સામાન્ય જ્ઞાન

ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત શોધતી એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરી

એસ્ટ્રોનોમી – એસ્ટ્રોફિઝિક્સના ઇતિહાસમાં સૌ પ્રથમ વખત એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ સાઉથ પોલ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરીના વૈજ્ઞાનિકોએ હાઇ-એનર્જી પાર્ટિકલ કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત શોધી કાઢ્યો છે.

ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ’  કહેવાતા ન્યુટ્રીનો આપણા બ્રહ્માંડના દ્રવ્યના મહત્ત્વના મૂળભૂત કણો છે.

હાઇ-એનર્જી સબ-એટમિક પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો દ્રવ્યના પરમાણુના એવા સૂક્ષ્મ, ઘટક કણો છે કે જેને નથી દળ, કે નથી વીજભાર. ન્યુટ્રીનો સૂર્ય અને વાતાવરણમાંથી પૃથ્વી પર આવતા હોવાની વાત જાણીતી હતી, પરંતુ બ્રહ્માંડમાં દૂરથી આવતા કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોના સ્રોત વિશે કોઈ જાણતું ન હતું.

દક્ષિણ ધ્રુવ પર એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરીએ આ અઠવાડિયે જાહેરાત કરી છે કે ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત પૃથ્વીથી ચારસો કરોડ પ્રકાશવર્ષ દૂર આવેલી એક ગેલેક્સી છે. સ્વિટ્ઝર્લેન્ડના સર્નના લાર્જ હેડ્રન કોલાઈડરના બોસોન – ગોડ પાર્ટિકલ- તથા ગ્રેવિટેશનલ વેવના ડિટેક્શન પછી વિજ્ઞાન જગતમાં કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોના સ્રોતની શોધથી ફરી એક વાર નવો રોમાંચ જાગ્યો છે. રેડિયો એસ્ટ્રોનોમીની માફક ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમીની નવીન શાખા વિકસી રહી છે. હાઇ-એનર્જી, ‘માસલેસ’, ‘ચાર્જલેસ’, સૂક્ષ્માતિસૂક્ષ્મ ફંડામેન્ટલ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો યુનિવર્સનાં રહસ્યો ખોલે તેવી આશા છે.

આવો, ‘મધુસંચયની આજની પોસ્ટમાં તે વિશે વિગતે જાણવા લેખ આગળ વાંચીએ.

[આપના સ્ક્રીન પર આ લેખ સંપૂર્ણ ન દેખાય, તો લેખના શીર્ષક (ટાઇટલ) પર ક્લિક કરશો. આભાર – હરીશ દવે]

ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો શું છે?
  • બ્રહ્માંડ (યુનિવર્સ) ની ઉત્પત્તિ અને તેનાં મૂળભૂત બંધારણ વિશેની થિયરીઓ માનવીને હંમેશા પડકારરૂપ જણાઈ છે.
  • આપણું યુનિવર્સ શી રીતે અસ્તિત્વમાં આવ્યું? તેનું દ્રવ્ય ક્યાંથી ઉત્પન્ન થયું? યુનિવર્સના દ્રવ્યનું બંધારણ શું? મેટરના ફંડામેન્ટલ પાર્ટિકલ કયા?
  • દ્રવ્ય (મેટર) અણુઓથી બને છે, અણુ (મોલિક્યુલ) પરમાણુ (એટમ) નો બને છે.
  • થોડા દાયકાઓ અગાઉ શીખવાતું કે: વિશ્વના તમામ પદાર્થો બહુધા પરમાણુઓથી સર્જાય છે. પરમાણુ એટલે કે એટમને સૌથી નાનો અવિભાજિત કણ માનવામાં આવતો હતો. પરમાણુ ન્યુક્લિયસ ધરાવે છે. પરમાણુ (એટમ) ના મૂળભૂત કણો ત્રણ છે: પ્રોટોન, ન્યૂટ્રોન તથા ઇલેક્ટ્રોન. આમ, પ્રોટોન – ન્યૂટ્રોન – ઇલેક્ટ્રોન એ ત્રણ જ ફંડામેંટલ પાર્ટિકલ્સ ઑફ મેટર કહેવાતા.
  • છેલ્લા થોડા દાયકાઓમાં તો આ કંસેપ્ટ તદ્દન બદલાઇ ગયા! મેટર (દ્રવ્ય) ના નવા નવા ફંડામેન્ટલ પાર્ટિકલ શોધાતા ગયા. સબ-એટમિક પાર્ટિકલ શોધાતા ગયા; લિસ્ટ લાંબું થતું ગયું! ક્વાર્ક અને લેપ્ટોન જેવા ફર્મિયોન ઉમેરાયા.
  • મેટરના જે પાર્ટિકલને તેનાથી પણ સાદા ભૌતિક કણોમાં વિભાજિત નથી કરી શકાતો, તે પાર્ટિકલને એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ કહે છે.
  • ન્યુટ્રીનો લેપ્ટોન (ફર્મિયોન) પ્રકારનો સબ એટમિક એલિમેંટરી પાર્ટિકલ છે.
  • માનવી હકીકતમાં સમગ્ર બ્રહ્માંડના જે રીયલ, સૂક્ષ્માતિસૂક્ષ્મ કણની કલ્પના કરી શકે તે પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો (ન્યુટ્રિનો / ન્યૂટ્રીનો) છે. તેનું દળ (માસ) અન્ય જ્ઞાત એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ્સ કરતાં ઓછું – તદ્દન નેગ્લિજિબલ– છે. તેથી ન્યુટ્રીનોને માસલેસપાર્ટિકલ કહેવામાં આવે છે.
  • ન્યુટ્રીનો યુનિવર્સનો એક એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ છે, છતાં, સામાન્ય અર્થમાં, તે ઓર્ડિનરી મેટરનો ઘટક નથી. રેડિયોએક્ટિવ ડિકેના પરિણામે આ સબ-એટમિક પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો ઉત્પન્ન થાય છે.
  • ખગોળવિજ્ઞાન (એસ્ટ્રોનોમી) અને ભૌતિકશાસ્ત્ર (ફિઝિક્સ) ને અંતરંગ સંબંધ છે. તેમાંથી જ તો એસ્ટ્રોફિઝિક્સ જેવી વિશિષ્ટ બ્રાંચ બની છે. અને હવે તો ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમી જેવી સુપર સ્પેશ્યલ બ્રાંચ પણ ઊભી થઈ ગઈ છે.
  • બ્ર્હ્માંડની ઉત્પત્તિ 1300 થી 1500 કરોડ વર્ષ પહેલાં થઈ હોવાનું મનાય છે.
  • બ્રહ્માંડના સર્જન સાથે જ ન્યુટ્રીનો ઉત્પન્ન થયા હતા. ન્યુટ્રીનો પંદરસો કરોડ વર્ષોથી બ્રહ્માંડમાં પ્રસરતાં રહ્યાં છે. આજે પણ બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ સાથે તે દૂર ફેલાતા રહે છે. શરૂઆતમાં સૂર્ય અને સુપરનોવાને ન્યુટ્રીનોના મુખ્ય સ્રોત ગણાતા હતા.
  • 1956માં અમેરિકામાં કોવન – રેઇનિસ એક્સપરિમેન્ટપછી ન્યુટ્રીનોની શોધની જાહેરાત કરવામાં આવી. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ ક્લાઇડ કોવન તથા ફ્રેડરિક રેઇનિસને પ્રયોગોમાં ન્યુટ્રીનોના ડાયરેક્ટ ડિટેક્શનમાં સફળતા મળી. દુર્ભાગ્યની વાત એ કે ક્લાઇડ કોવન 1974માં અવસાન પામ્યા; ફ્રેડરિક રેઇનિસને 1995માં ફિઝિક્સમાં નોબેલ પ્રાઇઝ આપવામાં આવ્યું.
  • સૂર્ય સમાન તારાઓ, ગેલેક્સીઓ તથા અવકાશમાં થતી અનેક ઘટનાઓ વાતાવરણમાં ન્યુટ્રીનો ફેલાવે છે. વર્તમાનમાં પૃથ્વી પર પ્રાયોગિક કે વ્યાવસાયિક પરમાણુ ઉર્જાનાં સ્રોતો (ન્યુક્લિયર રીએક્ટર જેવાં સ્થાનો) ને કારણે ન્યુટ્રીનો વાતાવરણમાં રેલાતાં રહે છે.
  • પૃથ્વી પર એક સેકંડમાં કરોડો કરોડો ન્યુટ્રીનો વરસે છે! આપણી આસપાસ પ્રચુર માત્રામાં હોવા છતાં આપણને ન્યુટ્રીનોનું અસ્તિત્વ જ્ઞાત નથી થતું. કારણ એ કે ન્યુટ્રીનો એવો વિશિષ્ટ એલિમેંટરી પાર્ટિકલ છે, જે લગભગ રીએક્શન વિહોણો રહે છે.
  • ન્યુટ્રીનો નગણ્ય દળ ધરાવતા હોવાથી દળવિહીન (માસલેસ) કહેવાય છે; વળી તેઓ વિદ્યુતભારરહિત (ચાર્જલેસ) છે.
  • ન્યુટ્રીનો ઇલેક્ટ્રિકલ ચાર્જ ધરાવતા નથી. તેઓ ‘ન્યૂટ્રલ’ પાર્ટિકલ્સ છે. ચાર્જલેસ હોવાથી તેમને ઇલેક્ટ્રિક કે મેગ્નેટિક ફિલ્ડ અસર કરી શકતા નથી. તેથી તેઓ અવકાશીય પદાર્થોના ચુંબકીય ક્ષેત્રોના પ્રભાવથી મુક્ત રહીને બ્રહ્માંડના એકથી બીજા ખૂણા (!) સુધી ‘નિર્વિઘ્ને’ પ્રવાસ કરી શકે છે! ન્યુટ્રીનોને ‘ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ’ કહ્યા છે તે યથાર્થ છે!!!
  • લગભગ માસલેસ અને ચાર્જલેસ હોવાથી સૂક્ષ્માતિસૂક્ષ્મ ન્યુટ્રીનો આપણા શરીરને તો શું, આપણી પૃથ્વીને વીંધીને આરપાર નીકળી જાય છે.
  • બ્રહ્માંડના કોઈ છેડે (?) પોતાના ઉદભવસ્થાનથી નીકળી, વિના પ્રક્રિયા કર્યે, વિના પરિવર્તન પામ્યે ન્યુટ્રીનો આપણી પૃથ્વી સુધી પહોંચી શકે છે. આમ, આપણા માટે તે પોતાના સ્રોતના સંદેશવાહક દૂત કે મેસેંજર બની રહે છે. ન્યુટ્રીનોના અભ્યાસથી આપણે તેમના ઉદભવસ્થાનની, યુનિવર્સના અગમ્ય છોરની માહિતી મેળવી શકી છે. કદાચ તે માહિતી આપણને બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ અને બંધારણ સમજવામાં ઉપયોગી થાય!

** આપ આ લેખ લોકપ્રિય ગુજરાતી બ્લૉગ ‘મધુસંચય’ પર વાંચી રહ્યા છો © હરીશ દવે**

કોસ્મિક રે શું છે?

કોસ્મિક રે શબ્દ કાંઇક અંશે છેતરામણો છે. તેમને રે અથવા કિરણ કહેવા કરતાં પાર્ટિકલ કહેવું (વૈજ્ઞાનિક ભાષામાં) યોગ્ય લેખાય છે. કોસ્મિક્સ રેઝની શોધ 1912માં વિક્ટર ફ્રાંસિસ હેસ નામના ઓસ્ટ્રિયન-અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રીએ કરી. કોસ્મિક રેઝની શોધ બદલ ફિઝિસિસ્ટ વિક્ટર હેસને 1936માં ફિઝિક્સમાં નોબેલ પ્રાઇઝ આપવામાં આવ્યું.

કોસ્મિક રેઝ એક પ્રકારનાં હાઇ-એનર્જી રેડિયેશન છે. પ્રકાશ કે લાઇટ ( અર્થાત ફોટોન્સ) ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન્સ છે, પરંતુ કોસ્મિક રેઝ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન્સ નથી.

કોસ્મિક રેઝ દળ ધરાવતાં હાઇ-એનર્જી પાર્ટિકલ્સ છે.

કોસ્મિક રેઝને આપણા સુધી ધકેલનાર બ્રહ્માંડના સ્રોતની તાકાત સર્નના લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડર (એલએચસી) કરતાં કરોડો ગણી વધારે હોઇ શકે છે! યાદ રહે કે, એલએચસી પૃથ્વી પરનું સૌથી શક્તિશાળી માનવનિર્મિત મશીન ગણાય છે.

કોસ્મિક રેઝ ક્યાંથી આવે છે તે મૂળભૂત સ્રોતને પકડવો મુશ્કેલ એટલે બને છે કારણ કે કોસ્મિક રેઝ ચાર્જ્ડ પાર્ટિકલ્સ છે. વીજભાર (ચાર્જ) ધરાવતાં હોવાથી કોસ્મિક રેઝ  અવકાશી પદાર્થોનાં ચુંબકીય ક્ષેત્રોથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે; પરિણામે તેમનો માર્ગ બદલાઈ શકે છે.

કોસ્મિક રેઝનો સ્રોત શોધવામાં ન્યુટ્રીનો મદદરૂપ બની શકે છે.

ન્યુટ્રીનોને ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ શા માટે કહે છે?

આપ ભૂતમાં માનતા હો કે ન માનતા હો, પરંતુ ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો આપના શરીરની આરપાર ક્યારે નીકળી જાય છે તે આપને ખબર પણ નથી પડતી!

ન્યુટ્રીનોને દળ નથી; તેઓ લગભગ ‘માસલેસ’ છે. તેથી તેઓ બ્રહ્માંડના ગ્રહ, તારા, ગેલેક્સી જેવા તમામ અવરોધોને અકલ્પનીય ગતિથી પાર કરી શકે છે. વળી ન્યુટ્રીનો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ પણ ધરાવતા નથી. ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યૂટ્રલ હોવાથી ન્યુટ્રીનો ભાગ્યે જ કોઈ સંજોગોમાં અન્ય પદાર્થ સાથે ‘ઇંટરએક્ટ’ કરે છે. તેથી તેમને પરખવા મુશ્કેલ છે. ન્યુટ્રીનો ડિટેક્ટ થાય – ન થાય ત્યાં તો અદ્રશ્ય થઈ જાય તેવા વોલેટાઇલ પણ છે. તેથી જ આ હાઇ-એનર્જી પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોને ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ કહે છે.

ન્યુટ્રીનો અન્ય એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ્સથી ભિન્ન હોવાથી વૈજ્ઞાનિકો માટે સંશોધનનો વિષય બન્યા છે.

** આપ આ લેખ લોકપ્રિય ગુજરાતી બ્લૉગ ‘મધુસંચય’ પર વાંચી રહ્યા છો © હરીશ દવે**

એંટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી શું છે?

આપણી પૃથ્વીના ઉત્તર ધ્રુવ અને દક્ષિણ ધ્રુવ – બંને પોલર પ્રદેશો ઘણે ભાગે બરફાચ્છાદિત રહે છે. શહેરીકરણનાં દૂષણોથી દૂર હોવાથી પ્રદૂષણની સમસ્યા નહીંવત છે તેથી વૈજ્ઞાનિકોને વિશિષ્ટ પ્રયોગો માટે ધ્રુવીય પ્રદેશો – વિશેષ તો દક્ષિણ ધ્રુવ પસંદ પડે છે.

સાઉથ પોલના એંટાર્ક્ટિકા ખંડની ભૂમિ હાઇ એનર્જી એલિમેંટરી પાર્ટિકલના અભ્યાસ માટે આદર્શ પ્રદેશ છે. એન્ટાર્ક્ટિકાના બર્ફીલા પ્રદેશમાં એમંડસેન-સ્કોટ સાઉથ પોલ સ્ટેશન પાસે સબએટમિક પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોના અભ્યાસ માટે પ્રયોગશાળા ઊભી કરવામાં આવી છે, જેનું નામ આઇસક્યુબ સાઉથ પોલ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી છે.

અમેરિકન સરકારની સંસ્થા  નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન (એનએસએફ, યુએસએ) ની નાણાકીય મદદથી અને અમેરિકાની જાણીતી યુનિવર્સિટી ઑફ વિસ્કોન્સિન – મેડિસનના ખાસ સહયોગથી સ્થપાયેલ આઇસક્યુબ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરીમાં વિશ્વના ત્રણસો જેટલા વૈજ્ઞાનિકો સાથ આપી રહ્યા છે. આ માટે વિજ્ઞાન સંસ્થાઓનું ‘આઇસક્યુબ કોલેબોરેશન’ રચાયેલ છે જે થકી આઇસક્યુબ ઓબ્ઝર્વેટરી કાર્યાંન્વિત રહે છે.

આઇસક્યુબ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી એક ભૂગર્ભ (અંડરગ્રાઉન્ડ) બ્ઝર્વેટરી છે.

આઇસક્યુબ ઓબ્ઝર્વેટરીના ન્યુટ્રીનો ડિટેક્ટર જમીનમાં રહેલાં છે. તેનાં અત્યાધિક સંવેદનશીલ સેંસર્સ – ડિજિટલ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ (ડિઓએમ)  – ધરતી નીચે, બરફના થરોમાં 2.5 કિલોમીટર સુધીની ઊંડાઈએ ગોઠવાયેલાં છે.

આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરીના સેટ અપ અને તેનાં ઉપકરણોને આટલી જટિલ રીતે ગોઠવવાનો હેતુ એ છે કે આ ઓબ્ઝર્વેટરીએ વાતાવરણમાં સર્જાતા ન્યુટ્રીનોથી ભિન્ન, દૂર બ્રહ્માંડમાંથી આવતાં કોસ્મિક ન્યુટ્રીનો પરખી લઈ આવા કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનું ઉદભવસ્થાન શોધવાનું છે.

** આપ આ લેખ લોકપ્રિય ગુજરાતી બ્લૉગ ‘મધુસંચય’ પર વાંચી રહ્યા છો © હરીશ દવે**

આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરીએ નિશ્ચિત કર્યો કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત
  • એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ સાઉથ પોલ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી ખાતે ન્યુટ્રીનોની પરખની પ્રક્રિયાઓ ભારે જટિલ છે.
  • બરફના થરોમાં ગતિ કરતો કોઈક ન્યુટ્રીનો, બરફ (પાણી) ના હાઇડ્રોજન કે ઓક્સિજનના ન્યુક્લિયસ સાથે ‘હેડ ઓન’ અથડાય છે, ત્યારે તેમાંથી ઇલેક્ટ્રીકલી ચાર્જ્ડ સેકંડરી પાર્ટિકલ (જેમકે મ્યુઓન) સર્જાય છે. આ પ્રક્રિયામાં બ્લ્યુ રંગનો પ્રકાશ એક ફ્લેશરૂપે (ટ્રેઇલ રૂપે) રેલાય છે. આ પ્રકાશિત ફ્લેશ કે ટ્રેઇલ લાઇટને ચેરેન્કોવ લાઇટ કહે છે.
  • આ બ્લ્યુ ફ્લેશ – ચેરેન્કોવ લાઇટ – ને આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરીના અંડરગ્રાઉંડ સેન્સર્સ પરખી લે છે.
  • આઇસક્યુબના 5000થી વધુ ડિજિટલ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ (ડિઓએમ) અહીં મહત્ત્વનો ભાગ ભજવે છે.
  • કમ્પ્યુટરની અનેક જટિલ પ્રક્રિયાઓ પછી ન્યુટ્રીનોના એનર્જી લેવલ અને ડાયરેક્શનની માહિતી મળે છે.
  • 22 સપ્ટેમ્બર, 2017ના રોજ એક અભૂતપૂર્વ ઘટના બની. આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરીના સેંસર્સ પર કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોની પરખ થઈ. માત્ર 43 સેકંડમાં વિશ્વની અગ્રગણ્ય ઓબ્ઝર્વેટરીઓને સંદેશા પહોંચ્યા.
  • તે ઓબ્ઝર્વેટરીઓએ પાવરફુલ ટેલિસ્કોપ જેવાં ઉપકરણોથી તપાસ કરી અને ડેટા કલેક્ટ કરવામાં આવ્યો.
  • લાંબી ડેટા એનાલિસિસ પછી તે કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનો મૂળભૂત સ્રોત સુનિશ્ચિત થઈ શક્યો.
  • 12 જુલાઇ 2018 ના રોજ અધિકૃત જાહેરાત થઈ કે તે કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનું ઉદભવ સ્થાન પૃથ્વીથી 400 કરોડ પ્રકાશવર્ષ દૂરની એક બ્લેઝરગેલેક્સી હતી. હાલ આ ગેલેક્સી બ્લેઝર TXS-0506+056 તરીકે ઓળખાઈ છે.
  • આ બ્લેઝર (ગેલેક્સી) TXS-0506+056 તેના કેંદ્રમાં એક મહાકાય બ્લેક હોલ ધરાવે છે. આ બ્લેક હોલ સૂર્ય કરતાં દસ કરોડ ગણો મોટો છે. આવા વિશાળકાય બ્લેક હોલ ધરાવતી ઉક્ત ગેલેક્સી TXS-0506+056 માંથી પૃથ્વીની દિશામાં ચાર્જ્ડ પાર્ટિકલ્સના ‘જેટ’ -ફુવારા- ફૂટે છે જે ચાર્જ્ડ પાર્ટિકલ્સ પૃથ્વી તરફ ધસી જાય છે. આવી ગેલેક્સી બ્લેઝર કહેવાય છે.
  • આપણાથી કરોડો પ્રકાશવર્ષ દૂરની ગેલેક્સીના ઉદગમ સ્થાનેથી કોસ્મિક ન્યુટ્રીનો પૃથ્વી પર પહોંચે અને વૈજ્ઞાનિકો તેનું ઉગમસ્થાન નિશ્ચિતપણે કહી શકે તે એસ્ટ્રોફિઝિક્સ – એસ્ટ્રોનોમીના ઇતિહાસમાં વિરલ ઘટના જ કહેવાય.
  • આ પ્રથમ ઐતિહાસિક બનાવ હતો જ્યારે ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત આપણી મિલ્કી વે ગેલેક્સીની બહાર, દૂર બ્રહ્માંડની કોઈ ગેલેક્સી હોવાનું નિશ્ચિત થયું.
આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરીના ન્યુટ્રીનો ડિટેકશનનું મહત્ત્વ

વૈજ્ઞાનિકો માટે અત્યારે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ, તેનું દ્રવ્ય અને તેનું બંધારણ મોટા પડકાર સમાન છે.

આપણી પૃથ્વી સુધી પહોંચતાં રેડિયેશન તથા પાર્ટિકલ્સ તેમના માર્ગના પરિબળોથી પ્રભાવિત થયાં હોય છે. તેથી તે પૈકી બહુતયા તેમના ઉદભવ સ્થાનની  સાચી, વિશ્વાસપાત્ર અથવા સંપૂર્ણ માહિતી નથી આપતાં.

લગભગ માસલેસ ન્યુટ્રીનો ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જલેસ હોવાથી વિના પ્રક્રિયા કર્યે, વિના પરિવર્તન પામ્યે બ્રહ્માંડમાં અકલ્પ્ય ઝડપથી, પ્રકાશની ગતિથી ગેલેક્સીઓને તેમજ અવકાશી પદાર્થોને વીંધીને પણ ક્યાંય પણ પ્રસરી શકે છે.

ન્યુટ્રીનો તેમના માર્ગમાં આવતાં અન્ય અવકાશીય પદાર્થો સાથે જવલ્લે જ ઇંટરએક્શન કરે છે. આમ, તે અવકાશી પદાર્થો દ્વારા પરાવર્તિત, સ્કેટર કે શોષાયા વિના યુનિવર્સમાં ચોમેર પહોંચી શકે છે. આવા ‘વણછૂયેલા’ (!) ન્યુટ્રીનો બ્રહ્માંડના અજ્ઞાત વિસ્તારોના દૂત (મેસેંજર) બની શકે છે.

લાખો પ્રકાશવર્ષનું અંતર કાપીને, બ્રહ્માંડના અગમ્ય ખૂણાઓથી આવનાર ન્યુટ્રીનો પાસે અમૂલ્ય માહિતી હોઈ શકે છે. પોતાના ઉદભવની મૂળ અવસ્થા જાળવી શકેલા આવા ન્યુટ્રીનો બ્રહ્માંડના અજાણ્યા ખૂણાઓના અને અવકાશીય ઘટનાઓના ભેદ ખોલી શકે છે.

હાઇ એનર્જી સબ એટમિક એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોના સ્ટડીથી યુનિવર્સની ઉત્પત્તિ અને બંધારણ સમજવામાં પણ મદદ મળી શકે છે. વળી તે કોસ્મિક રેઝને સમજવામાં પણ ઉપયોગી થઈ શકે છે.

આમ, ન્યુટ્રીનોના બ્રહ્માંડના સ્રોતની ભાળ માનવજાત માટે મોટી સિદ્ધિ છે. છેલ્લા દસ વર્ષોમાં ગોડ પાર્ટિકલ બોસોન તથા આઇન્સ્ટાઇનની ભવિષ્યવાણીમાં નિહિત ગ્રેવિટેશનલ વેવની શોધપછી વિજ્ઞાનની આ અપ્રતિમ ઉપલબ્ધિ છે.

રેડિયો એસ્ટ્રોફિઝિક્સ ક્ષેત્રે ગયા વર્ષે ભારતીય વૈજ્ઞાનિક વિશાલ ગજ્જર અમેરિકામાં પ્રસિદ્ધિ પામ્યા છે. મધુસંચયના વાચકો જાણે છે કે યુનિવર્સિટી ઑફ કેલિફોર્નિયા તથા બ્રેકથ્રુ લિસન સાથે સંલગ્ન ગુજરાતી વૈજ્ઞાનિક વિશાલ ગજ્જર ફાસ્ટ રેડિયો બર્સ્ટ (એફઆરબી)ના સંશોધનને કારણે પ્રસિદ્ધિ પામ્યા છે. હજી બીજા ભારતીય યુવાનો એસ્ટ્રોનોમી ક્ષેત્રે કૌવત બતાવી શકે તેમ છે.

ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમીના મહત્ત્વને ધ્યાનમાં લઈ ગવર્નમેન્ટ ઑફ ઇંડિયાએ દક્ષિણ ભારતમાં ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી સ્થાપવા નિર્ણય લીધો છે. ભારત સરકારના ઇન્ડિયા-બેઝ્ડ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી’ (આઇએનઓપ્રૉજેક્ટ હેઠળન્યુટ્રીનો રીસર્ચ ઑબ્ઝર્વેટરી (આઇએનઓ) તામિલનાડુમાં સ્થપાનાર છે.

એસ્ટ્રોનોમી અને એસ્ટ્રોફિઝિક્સના અભ્યાસમાં ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપી અને રેડિયો ટેલિસ્કોપીને અવગણી ન જ શકાય. આમ છતાં, વૈજ્ઞાનિકોનો આશાવાદ એવો છે કે ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમી યુનિવર્સનાં રહસ્યો ઉકેલવામાં નવો ચીલો ચાતરશે.

** આપ આ લેખ લોકપ્રિય ગુજરાતી બ્લૉગ ‘મધુસંચય’ પર વાંચી રહ્યા છો © હરીશ દવે**

*** * * ** *** ** * **** *** * ***  ** ***  * * *** **** * ** **  * * * *

મધુસંચય-લેખ: ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત શોધતી એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરી : પરિશિષ્ટ (1)
  • જુલાઈ 2018માં ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોનું ઉદભવસ્થાન શોધાયાની જાહેરાત
  • ન્યુટ્રીનો છે બ્રહ્માંડનો સૂક્ષ્મતમ, હાઇ એનર્જી સબ એટમિક એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ
  • ન્યુટ્રીનો (ન્યુટ્રિનો / ન્યૂટ્રીનો) એક પ્રકારનો લેપ્ટોન (ફર્મિયોન)
  • ન્યુટ્રીનો જેવા હાઇ એનર્જી એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ પર રીસર્ચ અર્થે દક્ષિણ ધ્રુવ પર એંટાર્ક્ટિકામાં આવેલ છે ‘આઇસક્યુબ સાઉથ પોલ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી’
  • એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ સાઉથ પોલ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી દ્વારા શોધાયો કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત
  • કોસ્મિક ન્યુટ્રીનોનું કથિત ઉદગમસ્થાન પૃથ્વીથી 400 કરોડ પ્રકાશવર્ષ દૂરની ગેલેક્સી TXS-0506+056
  • સૌ પ્રથમ વખત મિલ્કી વેની બહાર ન્યુટ્રીનોના સ્રોતની મળી ભાળ, એસ્ટ્રોનોમી-એસ્ટ્રોફિઝિક્સની એક અભૂતપૂર્વ સિદ્ધિ
  • ગોડ પાર્ટિકલ અને ગ્રેવિટેશનલ વેવના ડિટેક્શન પછી માનવજાતની આ સૌથી મહાન ઉપલબ્ધિ
  • ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો બ્રહ્માંડના અજ્ઞાત પ્રદેશોના સંદેશવાહક (મેસેન્જર)
  • ન્યુટ્રીનો ખોલી શકે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ અને બંધારણના સંશોધનનાં નવાં દ્વાર
  • એસ્ટ્રોનોમીની નવી ઊભરતી બ્રાંચ છે ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમી
  • એક પ્રકાશવર્ષ (લાઇટ-યિઅર) એટલે પ્રકાશ દ્વારા એક વર્ષમાં કપાતું અંતર
  • એક પ્રકાશવર્ષ = 9.46  x  1012   કિલોમીટર (આશરે)
  • એક પ્રકાશવર્ષ = 9,460,700,000,000 કિલોમીટર (આશરે)

** આપ આ લેખ લોકપ્રિય ગુજરાતી બ્લૉગ ‘મધુસંચય’ પર વાંચી રહ્યા છો © હરીશ દવે**

 *** * * ** *** ** * **** *** * ***  ** ***  * * *** **** * ** **  * * * *

મધુસંચય-લેખ: ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત શોધતી એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરી : પરિશિષ્ટ (2)
  • ન્યુટ્રીનો / ન્યૂટ્રીનો / ન્યૂટ્રિનો: Neutrino
  • સબ એટમિક એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ: Sub-atomic elementary particle
  • લેપ્ટોન – ફર્મિયોન: Lepton – Fermion
  • ચેરેન્કોવ લાઇટ: Cherenkov light
  • આઇસક્યુબ સાઉથ પોલ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી: IceCube South Pole Neutrino Observatory
  • એન્ટાર્ક્ટિકા, દક્ષિણ ધ્રુવ: Antarctica, South Pole
  • એમંડસેન-સ્કોટ સાઉથ પોલ સ્ટેશન: Amundsen-Scott South Pole station
  • આઇસક્યુબ કોલેબોરેશન, આઇસક્યુબ ન્યૂટ્રીનો ઓબ્ઝર્વેટરી: IceCube Collaboration, IceCube Neutrino Observatory
  • નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન (એનએસએફ, યુએસએ): National Science Foundation (NSF, USA)
  • યુનિવર્સિટી ઑફ વિસ્કોન્સિન – મેડિસન, યુએસએ: University of Wisconsin-Madison, USA
  • ક્લાઇડ કોવન/ ક્લાઇડ કોઅન: Clyde Cowan (1919 – 1974)
  • ફ્રેડરિક રેઇનિસ: Frederick Reines (1918 -1998)
  • કોવન – રેઇનિસ એક્સપરિમેન્ટ: Cowan – Reines Neutrino experiment (1956) , USA
  • કોસ્મિક્સ રેઝ: Cosmic rays
  • વિક્ટર ફ્રાંસિસ હેસ: Victor Francis Hess (1883 – 1964)
  • ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમી: Neutrino Astronomy
  • ઇન્ડિયા-બેઝ્ડ ન્યુટ્રીનો ઑબ્ઝર્વેટરી’ (આઇએનઓપ્રૉજેક્ટ: India-based Neutrino Observatory (INO) Project

** આપ આ લેખ લોકપ્રિય ગુજરાતી બ્લૉગ ‘મધુસંચય’ પર વાંચી રહ્યા છો © હરીશ દવે**

*** *** ** * ** ** **** * ** *** *** * * ** * * *** **** * ****  * *** * * **

તારાના જીવનચક્ર, સુપરનોવા તથા બ્લેક હોલ પર સરળ ભાષામાં જાણવા અહીં ક્લિક કરો.

વિશ્વમાં ભારતનું નામ રોશન કરનાર ગુજરાતી યુવાન વૈજ્ઞાનિક વિશાલ ગજ્જર વિશે અહીં વાંચો.

*** *** ** * ** ** **** * ** *** *** * * ** * * *** **** * ****  * *** * * **

18 thoughts on “ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનોનો સ્રોત શોધતી એન્ટાર્ક્ટિકાની આઇસક્યુબ ઑબ્ઝર્વેટરી

    1. આપ જેવા સહૃદયી મિત્રોનો પ્રેમ મને મારાં કર્તવ્ય માટે પ્રેરણા આપે છે.
      શું ઋષિમુનિ કે વૈજ્ઞાનિક કે ફિલોસોફર કે આપણા જેવા વિચારશીલ સાધક . . . આખરે આપણે સૌ સત્યની શોધમાં છીએ.
      સુરેશભાઈ! આપણા સૌની યાત્રા તો એક જ દિશાની છે. આપણી ટ્રેઇન તો એક જ છે, ભલે કદાચ આપણે જુદા જુદા કોચમાં ગોઠવાયા છીએ.
      આભાર!

      Like

Please write your Comment

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  બદલો )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  બદલો )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  બદલો )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  બદલો )

Connecting to %s