সোণৰ ভিৰৰ পৰা মহাজাগতিক প্ৰশ্নলৈ: ছাউথ ডাকোটাৰ এটা খনি আৰু বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ ৰহস্যৰ সন্ধান

ব্লেক হিলছৰ এক মাইল তলত, বিজ্ঞানীসকলে নিউট্ৰিনো কণাসমূহ বিশ্লেষণ কৰিবলৈ বিশাল ডিটেক্টৰ নিৰ্মাণ কৰি আছে – আৰু সম্ভৱতঃ অস্তিত্বৰ উত্তৰ বিচাৰি উলিয়াব পাৰে

এটা শতাব্দীতকৈও অধিক সময় ধৰি, দক্ষিণ ডাকোটাৰ ব্লেক হিলছৰ লিড নামৰ খনি নগৰখনে সোণৰ প্ৰতি আকৰ্ষণ থকা শ্ৰমিকসকলক আকৰ্ষিত কৰি আহিছে। এতিয়া, পুৰণি খনিটোত নিৰ্মাণ কৰি থকা এক প্ৰধান পৰীক্ষাই আৰু অধিক আকৰ্ষণীয় সম্পদৰ সন্ধানত থকা বিজ্ঞানীসকলক আকৰ্ষিত কৰিছে: ব্ৰহ্মাণ্ডৰ গভীৰতম ৰহস্যৰ উত্তৰ।

ডীপ আণ্ডাৰগ্ৰাউণ্ড নিউট্ৰিনো এক্সপেৰিমেণ্ট (ডুন)-ৰ নিৰ্মাণ কাম প্ৰাক্তন হোমষ্টেক খনিত সোমবাৰে আৰম্ভ হোৱাৰ কথা আছে। অভিযন্তাসকলে এক মাইল মাটিৰ তলত শিলৰ পৰা বিস্ফোৰণ ঘটাই সৃষ্টি কৰা গুহাৰ ভিতৰত চাৰিটা বিশাল ডিটেক্টৰ সংযোজন কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰিব।

ইয়াক অন কৰাৰ পিছত, ডিটেক্টৰবোৰ নিৰৱে স্ফুলিংগ আৰু জিলমিলাই থাকিব যেতিয়া নিউট্ৰিনো নামৰ ভূতুৱা কণাবোৰ ইয়াৰ মাজেৰে বেগেৰে যাব। কিছুমান সূৰ্য আৰু দূৰৱৰ্তী সুপাৰনোভাৰ পৰা আহিব, আন কিছুমান ইলিন'ইছৰ শ্বিকাগোৰ ওচৰৰ এটা চৰকাৰী পৰীক্ষাগাৰৰ পৰা ৮০০ মাইল (১,৩০০ কিমি) শিলৰ মাজেৰে পঠোৱা এটা তীব্ৰ ৰশ্মিত আহিব।

নিউট্ৰিনোসমূহ পৰ্যবেক্ষণ কৰিলে সম্পূৰ্ণ নতুন বিজ্ঞানৰ সন্ধান পাব পাৰি আৰু তৰাৰ মৃত্যু আৰু কৃষ্ণ বিৱৰৰ জন্মৰ দৰে মহাজাগতিক দৃশ্যৰ ওপৰত পোহৰ পেলাব পাৰি। বিজ্ঞানীসকলে বিশেষভাৱে প্ৰকৃতিৰ অন্যতম স্থায়ী ধাঁধা এটা সমাধান কৰাৰ আশাবাদী: কিয় আমাৰ চাৰিওফালৰ সকলো বস্তু পদাৰ্থৰ পৰা তৈয়াৰ আৰু ইয়াৰ “দুষ্ট যমজ” প্ৰতিপদাৰ্থৰ পৰা নহয়। অৰ্থাৎ, কিয় আমি, আৰু কিয় যিকোনো বস্তু, একেবাৰে ইয়াত আছোঁ।

“এইটোৰ ওপৰত কাম কৰাটো এটা অত্যন্ত ৰোমাঞ্চকৰ সময়,” ছাছেক্স বিশ্ববিদ্যালয়ৰ ডিউনৰ এগৰাকী পৰীক্ষামূলক কণা পদাৰ্থ বিজ্ঞানী ড° কেট শ্ব-এ কয়। “নিউট্ৰিনোসমূহ এতিয়াও অৰ্থপূৰ্ণ নহয় আৰু ইহঁতে নতুন পদাৰ্থ বিজ্ঞানৰ এখন দুৱাৰ খুলি দিব পাৰে।”

নিউট্ৰিনোসমূহ হৈছে ব্ৰহ্মাণ্ডৰ আটাইতকৈ প্ৰচুৰ বস্তুকণিকা, ইয়াতকৈ অধিক কেৱল ফ'টনসমূহ, অৰ্থাৎ ব্ৰহ্মাণ্ডক পোহৰাই তোলা পোহৰৰ ভৰহীন কণিকাসমূহ। সূৰ্য্যক শক্তি যোগোৱা প্ৰাকৃতিক নিউক্লিয়াৰ বিক্ৰিয়া, তেজস্ক্ৰিয় ক্ষয় আৰু কণিকা ত্বৰকত ইহঁতৰ সৃষ্টি হয়।

ভৌতিকবিজ্ঞানীসকলৰ মানদণ্ডতো নিউট্ৰিনোবোৰ বিচিত্ৰ। এই আধানবিহীন কণাবোৰে অন্যান্য পদাৰ্থৰ সৈতে প্ৰায় মিথস্ক্ৰিয়া নকৰে: প্ৰতি ছেকেণ্ডত প্ৰায় এক ট্ৰিলিয়ন কণা আপোনাৰ শৰীৰৰ মাজেৰে লক্ষ্য নকৰাকৈ পাৰ হৈ যায়। নিউট্ৰিনো তিনিটা প্ৰকাৰৰ হয়, আটাইবোৰৰে অতি সৰু কিন্তু ভিন্ন ভৰ আছে। আচৰিত কথাটো হ'ল, ভ্ৰমণ কৰোঁতে ইহঁতে এক প্ৰকাৰৰ পৰা আন এক প্ৰকাৰলৈ সলনি হয়, এই প্ৰক্ৰিয়াটোক অৱ্‌চিলেচন বোলে। “এইটো এক অতি অদ্ভুত আচৰণ,” শ্ব'য়ে ক’লে। “এইটো যেন মই আপোনালৈ এটা আপেল দলিয়াই দিলোঁ আৰু সেয়া এটা কল হৈ গ’ল।”

এই অদ্ভুত কণাসমূহৰ সৈতে Lead ৰ এক ইতিহাস আছে। ১৯৬০ চনত, পদাৰ্থবিজ্ঞানী Ray Davis খনিশ্ৰমিকসকলৰ পিছে পিছে খাদৰ ভিতৰলৈ নামি গৈছিল আৰু ১,০০,০০০ গেলন ড্ৰাই-ক্লিনিং তৰল পদাৰ্থেৰে ভৰা এটা টেংকীৰে এটা ডিটেক্টৰ নিৰ্মাণ কৰিছিল। মাটিৰ ইমান গভীৰত সুৰক্ষিতভাৱে ৰখা সেই ডিটেক্টৰটোৱেই সূৰ্যৰ পৰা অহা নিউট্ৰিন'সমূহ প্ৰথমবাৰলৈ ৰেকৰ্ড কৰিছিল, যেতিয়া সেইবোৰে তৰল পদাৰ্থটোত থকা ক্ল'ৰিণ পৰমাণুবোৰত আঘাত কৰি সেইবোৰক আৰ্গনলৈ পৰিৱৰ্তন কৰিছিল।

এই খনিটো ২০০১ চনত বন্ধ হৈ যায় আৰু দূৰদৰ্শী চিন্তাধাৰাৰ বাবে এটা বিশেষ ভূগৰ্ভস্থ গৱেষণাগাৰ, চেনফৰ্ড আণ্ডাৰগ্ৰাউণ্ড ৰিছাৰ্চ ফেচিলিটি (Surf)ত ৰূপান্তৰিত হয়। ই ইতিমধ্যে লাক্স-জেপলিন (LZ) পৰীক্ষাৰ আবাসস্থল, যিয়ে যোৱা মাহত ডাৰ্ক মেটাৰৰ প্ৰথম সম্ভাৱ্য চিনাক্তকৰণৰ কথা প্ৰতিবেদন কৰিছিল।

“আমি পৃথিৱী খন্দাৰ পৰা বিজ্ঞানীসকলক মহাবিশ্ব অন্বেষণত সহায় কৰালৈ আগবাঢ়ি আহিছোঁ,” বুলি কয় লীডৰ নগৰ প্ৰশাসক ৰবিন লুচেৰোৱে, যাৰ পৰিয়াল প্ৰজন্মৰ পিছত প্ৰজন্ম ধৰি স্থানীয়ভাৱে বসবাস কৰি আহিছে। “ডুন ইয়াত হৈ থকা আৰু চাৰ্ফ, যাৰ এলজেডৰ দৰে অন্য পৰীক্ষা-নিৰীক্ষাও আছে, এই কথাত আমি অত্যন্ত গৌৰৱান্বিত আৰু ভাগ্যৱান। বিশ্ব-মানৰ বিজ্ঞান থকাটোৱে আমাৰ স্থানীয় ব্যৱসায় আৰু বিশেষকৈ আমাৰ যুৱক-যুৱতীসকলৰ বাবে নতুন সুযোগ, নতুন মানুহ আৰু নতুন সম্ভাৱনা কঢ়িয়াই আনে।”

ডেভিছৰ যন্ত্ৰৰ বিপৰীতে, ডুন পৰীক্ষাটো বিশাল। ৪,০০০ টনতকৈও অধিক ইস্পাতেৰে নিৰ্মিত এই ডিটেক্টৰবোৰ পাঁচ মহলা উচ্চতালৈকে থিয় হৈ থাকিব আৰু একেলগে ৭০,০০০ টন তৰল আৰ্গন ধাৰণ কৰিব, যিটো -২০০C লৈ শীতল কৰিব লাগিব। ডিটেক্টৰবোৰ সংযোজন কৰিবলৈ প্ৰায় তিনি বছৰ লাগিব। সেইবোৰ তৰল আৰ্গনেৰে ভৰাবলৈ আৰু এবছৰ।

“এইটো এক ভাৰী প্ৰকৌশল অভিযান,” আৰু দক্ষ স্থানীয় কৰ্মীবাহিনীৰ সৈতে এক অংশীদাৰিত্ব, কৈছে যুক্তৰাজ্যৰ Science and Technology Facilities Council ৰ অধ্যাপক David Newbold আৰু Dune ৰ এগৰাকী প্ৰৱক্তাই। “এইটো মাটিৰ তলত এখন জাহাজ নিৰ্মাণ কৰাৰ দৰে।” মাৰ্কিন যুক্তৰাষ্ট্ৰৰ নেতৃত্বত পৰিচালিত এই পৰীক্ষাত যুক্তৰাজ্য হৈছে আটাইতকৈ ডাঙৰ আন্তঃৰাষ্ট্ৰীয় অংশীদাৰ আৰু এইটোৱে মূল ডিটেক্টৰ অংশ, ডিটেক্টৰবোৰত ঘটনাসমূহ পুনৰ্গঠন কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় সংকটময় কম্পিউটিং, আৰু ইলিনয়ৰ এটা কণিকা পদাৰ্থবিজ্ঞান সুবিধা Femilab ত নিউট্ৰিনো সৃষ্টি কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় গ্ৰেফাইট টাৰ্গেট নিৰ্মাণ কৰি আছে।

এবাৰ কাম আৰম্ভ হোৱাৰ পিছত, ডুনে ফাৰ্মিলেবৰ পৰা পৃথিৱীৰ ৮০০ মাইল ভূত্বক আৰু আৱৰণৰ মাজেদি পঠিওৱা নিউট্ৰিনোৰ এটা তীব্ৰ ৰশ্মি অধ্যয়ন কৰিব। বেছিভাগ নিউট্ৰিনো পোনে পোনে ভেদ কৰি গুচি যাব, কিন্তু প্ৰায়ে এটাই এটা আৰ্গন পৰমাণুত আঘাত কৰিব, যাৰ ফলত এটা পোহৰৰ ঝিকমিকনি আৰু বৈদ্যুতিক আধানৰ এটা স্পন্দন সৃষ্টি হ'ব। এইবোৰ বিশ্লেষণ কৰিলে এই ৰহস্যময় কণাসমূহৰ বিষয়ে ঘনিষ্ঠ বিৱৰণ প্ৰকাশ পাব।

বিভিন্ন নিউট্ৰিনোৰ ভৰক লৈ এটা ডাঙৰ প্ৰশ্ন আছে। কোনটো আটাইতকৈ পাতল আৰু কোনটো আটাইতকৈ গধুৰ? ইয়াৰ উত্তৰে প্ৰকৃতিৰ মৌলিক নতুন বলসমূহ প্ৰকাশ কৰিব পাৰে। আৰু পদাৰ্থ বনাম প্ৰতিপদাৰ্থৰ প্ৰশ্নৰ উত্তৰ দিয়াৰ চেষ্টাত, Dune-এ নিউট্ৰিনো আৰু ইয়াৰ প্ৰতিপদাৰ্থ যমজ, এণ্টিনিউট্ৰিনোৰ মাজৰ সূক্ষ্ম পাৰ্থক্যবোৰ বিচাৰিব।

ফাৰ্মিলেবৰ পৰা পঠোৱা কণাৰ ৰশ্মিৰ বাহিৰেও, ডুনে মহাকাশৰ পৰা অহা নিউট্ৰিনোসমূহৰ অধ্যয়ন কৰিব, যিবোৰে নক্ষত্ৰৰ বিস্ফোৰণ আৰু ক্লেক হোলৰ গঠন সম্পৰ্কে নতুন তথ্য বহন কৰে।

এই মাহৰ আৰম্ভণিতে, পদাৰ্থ বিজ্ঞানৰ নোবেল বঁটাই বেলজিয়ামৰ গৱেষক ফ্ৰান্সিছ হেলজেনক সন্মানিত কৰিছিল, যিয়ে আন্টাৰ্কটিকাৰ এক ঘন কিলোমিটাৰ ব্যৱহাৰ কৰি গভীৰ মহাকাশৰ পৰা উচ্চ-শক্তিৰ নিউট্ৰিনো চিনাক্ত কৰিছিল। কিন্তু চিনাক্তকৰণেই কাহিনীৰ অন্ত নহয়। “এয়া সঁচাকৈয়ে এটা সোণালী যুগ হ’বলৈ গৈ আছে,” নিউবল্ডে ক’লে। “এনেকুৱা বহুতো আহিবলৈ বাকী আছে।”