एक अल्ट्रा-हाई-एनर्जी न्यूट्रिनो का पहला पता लगाना

पता चला घटना को एक एकल MUON के रूप में पहचाना गया, जिसने पूरे डिटेक्टर को पार किया, सक्रिय सेंसर के एक तिहाई से अधिक में संकेतों को प्रेरित किया। इसकी विशाल ऊर्जा के साथ संयुक्त इसके प्रक्षेपवक्र का झुकाव सम्मोहक साक्ष्य प्रदान करता है कि म्यून एक ब्रह्मांडीय न्यूट्रिनो से उत्पन्न हुआ, जो डिटेक्टर के आसपास के क्षेत्र में बातचीत करता है।

“KM3NET ने ऊर्जा और संवेदनशीलता की एक श्रृंखला की जांच करना शुरू कर दिया है, जहां पता चला कि न्यूट्रिनो चरम खगोल भौतिकी घटनाओं से उत्पन्न हो सकता है। यह पहली बार सैकड़ों पीईवी के न्यूट्रिनो का पता लगाने से न्यूट्रिनो एस्ट्रोनॉमी और ब्रह्मांड पर एक नई अवलोकन खिड़की में एक नया अध्याय खोलता है,” टिप्पणियाँ Paschal Coyle, KM3NET के प्रवक्ता का पता लगाने के समय, और CNRS सेंटर नेशनल डे ला रेचर्चे साइंटिफिक में शोधकर्ता – सेंटर डे फिजिक डेस पार्टिक्यूल्स डी मार्सिले, फ्रांस।

उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांड प्रलयकारी घटनाओं का दायरा है जैसे कि आकाशगंगाओं के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल, सुपरनोवा विस्फोट, गामा रे फट जाता है, जो अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है। ये शक्तिशाली ब्रह्मांडीय त्वरक, कॉस्मिक किरणों नामक कणों की धाराएं उत्पन्न करते हैं। कुछ ब्रह्मांडीय किरणें न्युट्रिनो और फोटॉन का उत्पादन करने के लिए, स्रोत के चारों ओर पदार्थ या फोटॉन के साथ बातचीत कर सकती हैं। ब्रह्मांड में सबसे ऊर्जावान ब्रह्मांडीय किरणों की यात्रा के दौरान, कुछ कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के फोटॉन के साथ भी बातचीत कर सकते हैं, जो बेहद ऊर्जावान “कॉस्मोजेनिक” न्यूट्रिनो का उत्पादन करने के लिए हो सकते हैं।

“न्यूट्रिनो प्राथमिक कणों के सबसे रहस्यमय में से एक हैं। उनके पास कोई इलेक्ट्रिक चार्ज नहीं है, लगभग कोई द्रव्यमान नहीं है और केवल मामले के साथ कमजोर रूप से बातचीत करते हैं। वे विशेष ब्रह्मांडीय दूत हैं, जो हमें सबसे ऊर्जावान घटनाओं में शामिल तंत्रों पर अद्वितीय जानकारी लाते हैं और हमें अनुमति देते हैं। ब्रह्मांड की सबसे दूर पहुंच का पता लगाने के लिए, “रोजा कोनिग्लियोन, KM3NET डिप्टी-स्पोकेसन का पता लगाने के समय बताते हैं, इन्फन नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर फिजिक्स, इटली में शोधकर्ता।

हालांकि न्यूट्रिनो फोटॉनों के बाद ब्रह्मांड में दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में कण हैं, लेकिन पदार्थ के साथ उनकी कमजोर बातचीत उन्हें पता लगाने के लिए बहुत कठिन बनाती है और भारी डिटेक्टरों की आवश्यकता होती है। KM3NET न्यूट्रिनो टेलीस्कोप, वर्तमान में निर्माणाधीन, एक विशाल गहरे समुद्र के बुनियादी ढांचे को दो डिटेक्टरों ARCA और ORCA में वितरित किया गया है। अपने अंतिम कॉन्फ़िगरेशन में, KM3NET एक क्यूबिक किलोमीटर से अधिक की मात्रा पर कब्जा कर लेगा। KM3NET न्यूट्रिनो के लिए इंटरैक्शन माध्यम के रूप में समुद्री पानी का उपयोग करता है। इसके उच्च-तकनीकी ऑप्टिकल मॉड्यूल चेरेंकोव प्रकाश का पता लगाते हैं, एक नीली चमक जो न्यूट्रिनो इंटरैक्शन में उत्पादित अल्ट्रा-रिलेटिविस्टिक कणों के पानी के माध्यम से प्रसार के दौरान उत्पन्न होती है।

“इस न्यूट्रिनो की दिशा और ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए दूरबीन और परिष्कृत ट्रैक पुनर्निर्माण एल्गोरिदम के एक सटीक अंशांकन की आवश्यकता थी। इसके अलावा, यह उल्लेखनीय पहचान डिटेक्टर के अंतिम कॉन्फ़िगरेशन के केवल दसवें के साथ प्राप्त की गई थी, हमारे प्रयोग की महान क्षमता का प्रदर्शन करते हुए हमारे प्रयोग की महान क्षमता का प्रदर्शन किया। न्यूट्रिनो का अध्ययन और न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान के लिए, “टिप्पणी के समय आर्ट हिजबॉयर, केएम 3नेट भौतिकी और सॉफ्टवेयर मैनेजर, और नीदरलैंड्स के लिए निखेफ नेशनल इंस्टीट्यूट में शोधकर्ता, और शोधकर्ता, नीदरलैंड्स।

KM3NET/ARCA (ABSSS में कॉस्मिक्स के साथ एस्ट्रोपार्टिकल अनुसंधान) डिटेक्टर मुख्य रूप से ब्रह्मांड में उच्चतम ऊर्जा न्यूट्रिनो और उनके स्रोतों के अध्ययन के लिए समर्पित है। यह 3450 मीटर की गहराई पर स्थित है, जो कि पोर्टोपलो डि कैपो पासेरो, सिसिली के तट से लगभग 80 किमी दूर है। इसकी 700 मीटर ऊंची पहचान इकाइयाँ (डीयूएस) सीबेड में लंगर डाले हुए हैं और लगभग 100 मीटर अलग हैं। प्रत्येक DU 18 डिजिटल ऑप्टिकल मॉड्यूल (DOM) से सुसज्जित है, जिसमें प्रत्येक में 31 Photomultipliers (PMTS) हैं। अपने अंतिम कॉन्फ़िगरेशन में, ARCA में 230 DU शामिल होंगे। एकत्र किए गए डेटा को एक पनडुब्बी केबल के माध्यम से INFN लेबरीटोरी नाज़िएंटि डेल सूड में किनारे स्टेशन पर प्रेषित किया जाता है।

KM3NET/ORCA (ABYSS में कॉस्मिक्स के साथ दोलन अनुसंधान) डिटेक्टर को न्यूट्रिनो के मूल गुणों का अध्ययन करने के लिए अनुकूलित किया गया है। यह फ्रांस के टोलन के तट से लगभग 40 किमी दूर 2450 मीटर की गहराई पर स्थित है। इसमें 115 डस शामिल होंगे, प्रत्येक 200 मीटर ऊंचा और 20 मीटर तक फैला होगा। ORCA द्वारा एकत्र किए गए डेटा को ला सेने सुर मेर में शोर स्टेशन पर भेजा जाता है।

“KM3NET का पैमाना, अंततः लगभग 200,000 फोटोमुल्टिप्लियर्स के साथ लगभग एक क्यूबिक किलोमीटर की मात्रा को शामिल करता है, साथ ही भूमध्य सागर के रसातल में अपने चरम स्थान के साथ, न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान और कण भौतिकी को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक असाधारण प्रयासों को प्रदर्शित करता है। इस घटना का पता लगाना इंजीनियरों, तकनीशियनों और वैज्ञानिकों की कई अंतरराष्ट्रीय टीमों के बीच एक जबरदस्त सहयोगात्मक प्रयास का परिणाम है, “माइल्स लिंडसे क्लार्क, KM3NET तकनीकी परियोजना प्रबंधक का पता लगाने के समय, और CNRS में अनुसंधान इंजीनियर – Astroparticle और कॉस्मोलॉजी प्रयोगशाला, फ्रांस।

यह अल्ट्रा-हाई एनर्जी न्यूट्रिनो सीधे एक शक्तिशाली कॉस्मिक एक्सेलेरेटर से उत्पन्न हो सकता है। वैकल्पिक रूप से, यह एक कॉस्मोजेनिक न्यूट्रिनो की पहली पहचान हो सकती है। हालांकि, इस एकल न्यूट्रिनो के आधार पर अपने मूल पर निष्कर्ष निकालना मुश्किल है। भविष्य के अवलोकन एक स्पष्ट चित्र बनाने के लिए इस तरह के अधिक आयोजनों का पता लगाने पर ध्यान केंद्रित करेंगे। अतिरिक्त डिटेक्शन इकाइयों के साथ KM3NET का चल रहे विस्तार और अतिरिक्त डेटा के अधिग्रहण से इसकी संवेदनशीलता में सुधार होगा और कॉस्मिक न्यूट्रिनो स्रोतों को इंगित करने की अपनी क्षमता बढ़ेगी, जिससे यह बहु-मेसेंजर खगोल विज्ञान के लिए एक प्रमुख योगदानकर्ता बन जाएगा।

KM3NET सहयोग दुनिया भर के 21 देशों के 360 से अधिक वैज्ञानिकों, इंजीनियरों, तकनीशियनों और 68 संस्थानों के छात्रों को एक साथ लाता है।

KM3NET अनुसंधान इन्फ्रास्ट्रक्चर पर यूरोपीय रणनीति मंच के रोडमैप में शामिल है, जो KM3NET को यूरोप के लिए एक प्राथमिकता अनुसंधान बुनियादी ढांचे के रूप में मान्यता देता है। कई देशों में अनुसंधान एजेंसियों द्वारा प्रदान की गई धनराशि के अलावा, KM3NET ने यूरोपीय अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रमों के साथ -साथ यूरोपीय क्षेत्रीय विकास कोष के माध्यम से विभिन्न वित्त पोषण से लाभान्वित किया है।