न्यूट्रिनो ब्रह्मांड को देखने का एक नया ज़रिया खोलते हैं

2026 का नोबेल पुरस्कार न्यूट्रिनो एस्ट्रोनॉमी को मान्यता देता है

भौतिकी में 2026 का नोबेल पुरस्कार बेल्जियम-अमेरिकी वैज्ञानिक फ्रांसिस हैल्ज़ेन को अंटार्कटिका में आइसक्यूब न्यूट्रिनो ऑब्ज़र्वेटरी के पीछे उनके अहम काम के लिए दिया गया है। इस सुविधा ने अंटार्कटिक बर्फ के एक बड़े हिस्से को ऐसे डिटेक्टर में बदल दिया जो मिल्की वे (आकाशगंगा) के बाहर से आने वाले बहुत ज़्यादा ऊर्जा वाले न्यूट्रिनो की पहचान करने में सक्षम है।

न्यूट्रिनो को अक्सर “घोस्ट पार्टिकल्स” (भूतिया कण) कहा जाता है क्योंकि वे पदार्थ के साथ बहुत कमज़ोर तरीके से इंटरैक्ट करते हैं। इसलिए, उनका पता लगाने के लिए बहुत बड़ी ऑब्ज़र्वेटरी की ज़रूरत होती है जो कभी-कभार होने वाले इन दुर्लभ इंटरैक्शन को पकड़ सकें।

स्टैटिक GK फैक्ट: न्यूट्रिनो के बारे में सैद्धांतिक रूप से 1930 के दशक में बताया गया था और पहली बार 1950 के दशक में प्रयोगों के ज़रिए इनका पता लगाया गया था।

न्यूट्रिनो का पता लगाना मुश्किल क्यों है

न्यूट्रिनो इलेक्ट्रिकली न्यूट्रल होते हैं और पदार्थ के साथ बहुत कमज़ोर तरीके से इंटरैक्ट करते हैं। नतीजतन, बड़ी संख्या में न्यूट्रिनो पृथ्वी और जीवित जीवों से गुज़र जाते हैं और कोई भी पता लगाने योग्य असर नहीं छोड़ते।

हर सेकंड, इंसान के नाखून के बराबर जगह से लगभग 65 अरब न्यूट्रिनो गुज़र सकते हैं। हालाँकि, उनका कमज़ोर इंटरैक्शन एक वैज्ञानिक फ़ायदा बन जाता है क्योंकि न्यूट्रिनो बहुत घने कॉस्मिक वातावरण से गुज़र सकते हैं जो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन को रोक या बिखेर सकते हैं।

इससे वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड के उन हिस्सों की जांच करने में मदद मिलती है जिन्हें पारंपरिक टेलीस्कोप सीधे नहीं देख सकते।

आइसक्यूब न्यूट्रिनो का पता कैसे लगाता है

आइसक्यूब ऑब्ज़र्वेटरी साउथ पोल के पास अंटार्कटिक बर्फ के लगभग एक क्यूबिक किलोमीटर हिस्से में गहराई तक बनी हुई है। इसमें सतह के नीचे लंबी केबलों पर लगे 5,000 से ज़्यादा ऑप्टिकल सेंसर हैं।

जब कोई न्यूट्रिनो कभी-कभार बर्फ में किसी परमाणु से टकराता है, तो यह एक चार्ज्ड पार्टिकल पैदा कर सकता है। अगर यह पार्टिकल बर्फ में प्रकाश की गति से तेज़ चलता है, तो यह एक हल्की चमक पैदा करता है जिसे चेरेनकोव रेडिएशन कहा जाता है।

वैज्ञानिक इस प्रकाश की दिशा, समय और विशेषताओं का विश्लेषण करके मूल न्यूट्रिनो की ऊर्जा और दिशा का अनुमान लगाते हैं। स्टैटिक GK टिप: चेरेनकोव रेडिएशन तब होता है जब कोई चार्ज्ड पार्टिकल किसी मीडियम में प्रकाश की फेज़ वेलोसिटी (phase velocity) से तेज़ी से चलता है; यह वैक्यूम में प्रकाश की गति से तेज़ चलने से अलग है।

आइसक्यूब (IceCube) और एक्स्ट्रा–गैलेक्टिक न्यूट्रिनो

आइसक्यूब 2011 में पूरी तरह से काम करने लगा, जबकि बहुत ज़्यादा एनर्जी वाले न्यूट्रिनो के लिए अहम सबूत 2013 में मिले। बाद की स्टडीज़ ने हमारी गैलेक्सी से बहुत दूर के स्रोतों से आने वाले न्यूट्रिनो के सबूतों को और मज़बूत किया।

यह एक बड़ी कामयाबी थी क्योंकि पहले न्यूट्रिनो की स्टडीज़ में ज़्यादातर पास के स्रोतों का ही ज़िक्र होता था, जिसमें सूरज के अंदर होने वाली न्यूक्लियर रिएक्शन भी शामिल थीं।

ज़्यादा एनर्जी वाले एक्स्ट्रा–गैलेक्टिक न्यूट्रिनो बहुत दूर के हिंसक कॉस्मिक माहौल से जानकारी ला सकते हैं।

मल्टी–मैसेंजर एस्ट्रोनॉमी

मॉडर्न एस्ट्रोनॉमी अब सिर्फ़ दिखाई देने वाली रोशनी पर निर्भर नहीं है। वैज्ञानिक अब इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन, कॉस्मिक किरणों, ग्रेविटेशनल वेव्स और न्यूट्रिनो के अलग-अलग रूपों का इस्तेमाल करके ब्रह्मांड को देखते हैं।

ग्रेविटेशनल वेव्स, जिनका पता पहली बार 2015 में सीधे तौर पर चला, ने देखने का एक और ज़रिया खोला। न्यूट्रिनो एस्ट्रोनॉमी एक और ज़रिया जोड़ती है क्योंकि ये पार्टिकल घने इलाकों से भी निकल सकते हैं जो रोशनी के लिए अपारदर्शी (opaque) हो सकते हैं।

कॉस्मिक घटनाओं से मिलने वाले अलग-अलग सिग्नलों की मिली-जुली स्टडी को मल्टी–मैसेंजर एस्ट्रोनॉमी कहा जाता है।

भारत की न्यूट्रिनो ऑब्ज़र्वेटरी की चुनौती

भारत ने भी प्रस्तावित इंडिया–बेस्ड न्यूट्रिनो ऑब्ज़र्वेटरी (INO) के ज़रिए न्यूट्रिनो पर रिसर्च की है। यह प्रोजेक्ट शुरू में केरल से जुड़ा था और बाद में तमिलनाडु में एक जगह पर प्रस्तावित किया गया था।

हालाँकि, इस प्रोजेक्ट को विरोध और पर्यावरण व ज़मीन से जुड़ी चिंताओं का सामना करना पड़ा है, जिससे इसे लागू करने का मामला अभी भी अनसुलझा है। INO बुनियादी पार्टिकल फ़िज़िक्स और न्यूट्रिनो रिसर्च में भारत की भागीदारी के लिए अहम बना हुआ है।

आइसक्यूब की खोज क्यों अहम है

न्यूट्रिनो वैज्ञानिकों को पारंपरिक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक एस्ट्रोनॉमी से परे ब्रह्मांड की स्टडी करने का एक नया तरीका देते हैं। घने पदार्थों से बहुत कम इंटरैक्शन के साथ गुज़रने की उनकी क्षमता उन्हें दूर के और एनर्जी से भरपूर कॉस्मिक माहौल से कीमती जानकारी लाने वाला बनाती है।

इसलिए आइसक्यूब एक्सपेरिमेंट अंटार्कटिक बर्फ़ के नीचे सिर्फ़ एक डिटेक्टर से कहीं ज़्यादा है। यह दिखाता है कि कैसे बुनियादी पार्टिकल फ़िज़िक्स ब्रह्मांड की उत्पत्ति, संरचना और सबसे चरम घटनाओं की जांच करने की इंसान की क्षमता को बढ़ा सकती है।

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