आइसक्यूब आकाशगंगा - भौतिकी विश्व के भीतर से उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का पता लगाता है

मिल्की वे आकाशगंगा से निकलने वाले उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो को पहली बार देखा गया है। यह नए निष्कर्षों के अनुसार है आइसक्यूब न्यूट्रिनो वेधशाला अमुंडसेन-स्कॉट साउथ पोल स्टेशन पर, जो प्रकाश के बजाय कणों में आकाशगंगा का अवलोकन करके बहु-दूत खगोल विज्ञान का एक नया मार्ग खोलता है।

न्यूट्रिनो मौलिक कण हैं जिनका द्रव्यमान बहुत छोटा होता है और वे अन्य पदार्थों के साथ बमुश्किल संपर्क करते हैं, लेकिन वे हर सेकंड आपके शरीर से हानिरहित रूप से गुजरने वाले खरबों कणों से ब्रह्मांड को भर देते हैं।

इससे पहले, हमारे सूर्य के भीतर संलयन प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित न्यूट्रिनो की तुलना में अरबों गुना अधिक ऊर्जावान न्यूट्रिनो को क्वासर जैसे एक्स्ट्रागैलेक्टिक स्रोतों से आते हुए पाया गया है। हालाँकि, सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि आकाशगंगा के भीतर उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का भी उत्पादन किया जाना चाहिए।

जब खगोलशास्त्री हमारी आकाशगंगा के तल को देखते हैं, तो वे आकाशगंगा को गामा-किरण उत्सर्जन से जगमगाते हुए देखते हैं, जो तब उत्पन्न होता है जब हमारी आकाशगंगा के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा फंसी हुई ब्रह्मांडीय किरणें अंतरतारकीय अंतरिक्ष में परमाणुओं से टकराती हैं। इन टकरावों से उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो भी उत्पन्न होने चाहिए।

आइसक्यूब न्यूट्रिनो वेधशाला से दस साल के डेटा को छानने के लिए मशीन-लर्निंग तकनीकों का उपयोग करके शोधकर्ताओं ने अब अंततः इन न्यूट्रिनो के लिए ठोस सबूत ढूंढ लिए हैं, जिसमें लगभग 60 न्यूट्रिनो घटनाएं शामिल हैं। "[गामा किरणों की तरह], जो न्यूट्रिनो हम देखते हैं वे पूरे आकाशगंगा तल में वितरित होते हैं," कहते हैं फ्रांसिस हैलज़ेन विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय के, जो आइसक्यूब के प्रमुख अन्वेषक हैं।

कैस्केड इवेंट

आइसक्यूब डिटेक्टर दक्षिणी ध्रुव के नीचे दबी एक घन किलोमीटर बर्फ से बना है और इसमें 5160 ऑप्टिकल सेंसर लगे हुए हैं जो दुर्लभ अवसरों पर दृश्य प्रकाश की चमक पर नजर रखते हैं जब एक न्यूट्रिनो पानी-बर्फ के अणु के साथ संपर्क करता है। जब एक न्यूट्रिनो घटना होती है, तो न्यूट्रिनो या तो एक लम्बा ट्रैक छोड़ता है या एक "कैस्केड इवेंट" छोड़ता है जिससे न्यूट्रिनो की ऊर्जा बर्फ के भीतर एक छोटी, गोलाकार मात्रा में केंद्रित होती है।

जब ब्रह्मांडीय किरणें अंतरतारकीय माध्यम में पदार्थ के साथ संपर्क करती हैं तो वे अल्पकालिक पियोन उत्पन्न करती हैं जो जल्दी ही क्षय हो जाते हैं। "चार्ज किए गए पियोन आइसक्यूब द्वारा खोजे गए न्यूट्रिनो में क्षय हो जाते हैं और तटस्थ पियोन [नासा के] फर्मी [गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप] द्वारा देखी गई दो गामा किरणों में विघटित हो जाते हैं," हैलज़ेन ने बताया भौतिकी की दुनिया.

न्यूट्रिनो का पहले पता नहीं चल पाया था क्योंकि वे पृथ्वी के वायुमंडल में, घर के बहुत करीब, कॉस्मिक-किरण अंतःक्रियाओं के कारण न्यूट्रिनो और म्यूऑन के पृष्ठभूमि संकेत के कारण लुप्त हो रहे थे।

IceCube एक सक्रिय गांगेय नाभिक से उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का पता लगाता है

यह पृष्ठभूमि डिटेक्टर में प्रवेश करने वाले ट्रैक छोड़ती है, जबकि आकाशगंगा से उच्च ऊर्जा न्यूट्रिनो कैस्केड घटनाओं का उत्पादन करने की अधिक संभावना रखते हैं। जर्मनी में टीयू डॉर्टमुंड विश्वविद्यालय में आइसक्यूब वैज्ञानिकों द्वारा विकसित मशीन-लर्निंग एल्गोरिदम केवल कैस्केड घटनाओं के लिए चयन करने में सक्षम था, जिससे स्थानीय हस्तक्षेप को हटा दिया गया और आकाशगंगा से सिग्नल को बाहर निकलने की इजाजत दी गई।

यद्यपि कैस्केड घटना में न्यूट्रिनो किस दिशा से आया है, इसके बारे में जानकारी प्राप्त करना अधिक कठिन है, हैलज़ेन का कहना है कि कैस्केड घटनाओं को "पांच डिग्री या उससे अधिक" की सटीकता के साथ फिर से बनाया जा सकता है। हालाँकि यह आकाशगंगा में न्यूट्रिनो के विशिष्ट स्रोतों की पहचान करने से रोकता है, हैलज़ेन का कहना है कि यह आकाशगंगा से विकिरण पैटर्न का निरीक्षण करने और फर्मी अंतरिक्ष दूरबीन द्वारा देखी गई गामा किरणों से मिलान करने के लिए पर्याप्त है।

टीम का अगला कदम आकाशगंगा में न्यूट्रिनो के विशिष्ट स्रोतों की पहचान करना है। यह नाम के पुनर्निर्मित आइसक्यूब से संभव हो सकता है Gen2, जो 2032 तक पूरी तरह से चालू होने पर डिटेक्टर क्षेत्र का आकार दस घन किलोमीटर बर्फ तक बढ़ा देगा।

इस निष्कर्ष में प्रकाशित हो रहे हैं विज्ञान.

• एसईओ संचालित सामग्री और पीआर वितरण। आज ही प्रवर्धित हो जाओ।
• प्लेटोडेटा.नेटवर्क वर्टिकल जेनरेटिव एआई। स्वयं को शक्तिवान बनाएं। यहां पहुंचें।
• प्लेटोआईस्ट्रीम। Web3 इंटेलिजेंस। ज्ञान प्रवर्धित। यहां पहुंचें।
• प्लेटोईएसजी. ऑटोमोटिव/ईवीएस, कार्बन, क्लीनटेक, ऊर्जा, पर्यावरण, सौर, कचरा प्रबंधन। यहां पहुंचें।
• BlockOffsets. पर्यावरणीय ऑफसेट स्वामित्व का आधुनिकीकरण। यहां पहुंचें।
• स्रोत: https://physicsworld.com/a/icecube-detects-high-energy-neutrinos-from-within-the-milky-way/