آئس کیوب آکاشگنگا کے اندر سے اعلی توانائی والے نیوٹرینو کا پتہ لگاتا ہے – فزکس ورلڈ

آئس کیوب آکاشگنگا کے اندر سے اعلی توانائی والے نیوٹرینو کا پتہ لگاتا ہے – فزکس ورلڈ

ماخذ نوڈ: 2750191

نیوٹرینو میں آکاشگنگا
کائناتی وژن: نیوٹرینو کے ذریعے نظر آنے والے آکاشگنگا کے بارے میں ایک مصور کا تاثر (بشکریہ: آئس کیوب کولابریشن/یو ایس نیشنل سائنس فاؤنڈیشن (للی لی اینڈ شان جانسن)/ESO (S. Brunier))۔

آکاشگنگا کہکشاں سے نکلنے والے اعلیٰ توانائی والے نیوٹرینو کو پہلی بار دیکھا گیا ہے۔ یہ نئے نتائج کے مطابق ہے آئس کیوب نیوٹرینو آبزرویٹری Amundsen-Scott South Pole Station پر جو روشنی کے بجائے ذرات میں آکاشگنگا کہکشاں کا مشاہدہ کر کے ملٹی میسنجر فلکیات کا ایک نیا راستہ کھولتا ہے۔

نیوٹرینو ایسے بنیادی ذرات ہیں جن کا حجم بہت کم ہوتا ہے اور وہ بمشکل دوسرے مادّے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، لیکن وہ کائنات کو کھربوں سے بھر دیتے ہیں جو ہر سیکنڈ میں آپ کے جسم سے بے ضرر گزرتے ہیں۔

اس سے پہلے، ہمارے سورج کے اندر فیوژن ری ایکشنز سے پیدا ہونے والے نیوٹرینو اربوں گنا زیادہ توانائی بخش ہیں جو کواسر جیسے ماورائے کہکشائی ذرائع سے آتے ہوئے پائے گئے ہیں۔ تاہم، تھیوری نے پیش گوئی کی ہے کہ زیادہ توانائی والے نیوٹرینو بھی آکاشگنگا کے اندر پیدا ہونے چاہئیں۔

جب ماہرین فلکیات ہماری کہکشاں کے جہاز کو دیکھتے ہیں، تو وہ آکاشگنگا کو گاما رے کے اخراج سے روشن دیکھتے ہیں جو اس وقت پیدا ہوتی ہیں جب ہماری کہکشاں کے مقناطیسی میدان میں پھنسی ہوئی کائناتی شعاعیں انٹر اسٹیلر اسپیس میں ایٹموں سے ٹکراتی ہیں۔ یہ تصادم اعلی توانائی والے نیوٹرینو بھی پیدا کرے۔

آئیس کیوب نیوٹرینو آبزرویٹری کے دس سال کے ڈیٹا کو چھاننے کے لیے مشین لرننگ کی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے محققین کو اب آخر کار ان نیوٹرینو کے لیے قائل ثبوت مل گئے ہیں، جس میں تقریباً 60،000 نیوٹرینو واقعات شامل ہیں۔ "[بالکل گاما شعاعوں کی طرح]، نیوٹرینو جن کا ہم مشاہدہ کرتے ہیں وہ پورے کہکشاں میں تقسیم ہوتے ہیں،" کہتے ہیں۔ فرانسس ہالزن یونیورسٹی آف وسکونسن – میڈیسن کے، جو IceCube کے پرنسپل تفتیش کار ہیں۔

جھرن واقعات

آئس کیوب ڈیٹیکٹر قطب جنوبی کے نیچے دبی ہوئی ایک کیوبک کلومیٹر برف سے بنا ہے اور اس میں 5160 آپٹیکل سینسرز لگے ہوئے ہیں جو نایاب مواقع پر نظر آنے والی روشنی کی چمک کو دیکھتے ہیں کہ نیوٹرینو پانی کی برف کے مالیکیول سے تعامل کرتا ہے۔ جب ایک نیوٹرینو واقعہ پیش آتا ہے، نیوٹرینو یا تو ایک لمبا ٹریک چھوڑ دیتا ہے یا پھر ایک "کیسکیڈ ایونٹ" جس کے تحت نیوٹرینو کی توانائی برف کے اندر ایک چھوٹے، کروی حجم میں مرتکز ہوتی ہے۔

جب کائناتی شعاعیں انٹرسٹیلر میڈیم میں مادے کے ساتھ تعامل کرتی ہیں تو وہ قلیل المدت پیون پیدا کرتی ہیں جو تیزی سے زوال پذیر ہوتی ہیں۔ "آئس کیوب کے ذریعہ پائے جانے والے نیوٹرینو میں چارج شدہ پائنز زوال پذیر ہوتے ہیں اور نیوٹرل پائنز دو گاما شعاعوں میں گر جاتے ہیں جن کا مشاہدہ [NASA کی] فرمی [Gamma-ray Space Telescope] نے کیا تھا،" ہالزن نے بتایا۔ طبیعیات کی دنیا.

نیوٹرینو کا پہلے پتہ نہیں چل سکا تھا کیونکہ وہ زمین کے ماحول میں گھر کے بہت قریب کائناتی شعاعوں کے تعامل کی وجہ سے نیوٹرینو اور میونز کے بیک گراؤنڈ سگنل کے ذریعے غرق ہو رہے تھے۔

یہ پس منظر ان پٹریوں کو چھوڑ دیتا ہے جو پتہ لگانے والے میں داخل ہوتے ہیں، جب کہ آکاشگنگا سے زیادہ توانائی والے نیوٹرینو کاسکیڈ واقعات پیدا کرنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ جرمنی کی TU ڈورٹمنڈ یونیورسٹی میں IceCube کے سائنسدانوں کی طرف سے تیار کردہ مشین لرننگ الگورتھم صرف جھرنے والے واقعات کے لیے منتخب کرنے کے قابل تھا، جس سے زیادہ تر مقامی مداخلت کو ہٹا دیا گیا اور آکاشگنگا سے سگنل کو نمایاں ہونے دیا۔

اگرچہ جھرن کے واقعے میں نیوٹرینو کس سمت سے آیا ہے اس کے بارے میں معلومات حاصل کرنا زیادہ مشکل ہے، ہالزن کا کہنا ہے کہ جھرن کے واقعات کو "پانچ ڈگری یا اس سے زیادہ" کی درستگی کے ساتھ دوبارہ تشکیل دیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ یہ آکاشگنگا میں نیوٹرینو کے مخصوص ذرائع کی شناخت کو روکتا ہے، ہالزن کا کہنا ہے کہ یہ کہکشاں سے تابکاری کے پیٹرن کا مشاہدہ کرنے اور فرمی خلائی دوربین کے ذریعے گاما شعاعوں کے مشاہدے سے ملنے کے لیے کافی ہے۔

ٹیم کے لیے اگلا مرحلہ آکاشگنگا میں نیوٹرینو کے مخصوص ذرائع کو آزمانا اور ان کی شناخت کرنا ہے۔ یہ نئے سرے سے بنائے گئے IceCube کے ساتھ ممکن ہو سکتا ہے، جس کا نام دیا گیا ہے۔ Gen2، جو 2032 تک مکمل طور پر فعال ہونے پر پکڑنے والے علاقے کے سائز کو دس مکعب کلومیٹر برف تک بڑھا دے گا۔

نتائج شائع ہوئے ہیں۔ سائنس.

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا