अंटार्कटिका की बर्फ को ब्रह्मांड का अध्ययन करने के लिए अंतरिक्ष कण डिटेक्टर में बदला गया
और पढ़ें
Olhar Digital
olhardigital.com.br

अंटार्कटिका की बर्फ को ब्रह्मांड का अध्ययन करने के लिए अंतरिक्ष कण डिटेक्टर में बदला गया

बेल्जियम के वैज्ञानिक फ्रांसिस हालज़ेन को 2026 में भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार मिला, जो कई वर्षों के वैज्ञानिक कार्य की मान्यता और आधुनिक खगोल विज्ञान के लिए एक महत्वपूर्ण कदम था। उन्होंने आइसक्यूब (IceCube) के निर्माण और विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई - यह अंटार्कटिका की बर्फ के नीचे स्थापित एक वेधशाला है जो न्यूट्रिनो का पता लगाकर ब्रह्मांड में चरम घटनाओं का अध्ययन करने की अनुमति देती है।

इस विषय पर शुक्रवार (30 तारीख) को 'ओल्हार एस्पेशियल' कार्यक्रम में चर्चा की गई, जहां भौतिक विज्ञानी अलेशानड्रे चेरमन ने बताया कि इन कणों का पता लगाना अंतरिक्ष के अन्वेषण की क्षमताओं को कैसे बढ़ाता है।

चेरमन, जिनके पास खगोलशास्त्री, सैद्धांतिक भौतिकी के डॉक्टर, डेटा विशेषज्ञ, शिक्षक, व्याख्याता और आठ पुस्तकों के लेखक के रूप में व्यापक अनुभव है, साथ ही एस्ट्रेला कल्चरल प्रकाशन के 'कॉस्मिक रियल एस्टेट बैंक' के सह-लेखक और रियो डी जनेरियो सिटी प्लानटेरियम फाउंडेशन के खगोल विज्ञान निदेशक हैं, उन्होंने न्यूट्रिनो की विशेषताओं की व्याख्या की।

न्यूट्रिनो उपपरमाणु कण होते हैं जिनमें कोई विद्युत आवेश नहीं होता है और वे ज्ञात सबसे कम द्रव्यमान वाले कणों में से हैं। पदार्थ के साथ अत्यंत दुर्लभ परस्पर क्रिया के कारण, वे ग्रहों, सितारों और यहां तक कि मानव शरीर से भी गुजर सकते हैं; अनुमान है कि हर सेकंड प्रत्येक व्यक्ति से लगभग 100 ट्रिलियन ऐसे कण गुजरते हैं।

चेरमन ने उल्लेख किया कि 'न्यूट्रिनो को पहले ही मानवता द्वारा प्रस्तुत वास्तविकता की सबसे छोटी मात्रा के रूप में वर्णित किया गया है। वे ब्रह्मांड में सबसे हल्के पदार्थ कण हैं, जिन्हें केवल द्रव्यमान रहित बोसोन से ही अधिक पार किया जाता है। इसके अलावा, वे बीटा क्षय नामक रेडियोधर्मी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होते हैं।'

इन कणों का पता लगाने की जटिलता ने वैज्ञानिकों को खुद अंटार्कटिक बर्फ का उपयोग डिटेक्टर के रूप में करने में सक्षम एक संरचना बनाने के लिए प्रेरित किया। इस अवधारणा को 1988 में विकसित किया गया था, और आइसक्यूब ने 2010 में पूर्ण संचालन शुरू करने से पहले बीस वर्षों से अधिक के तकनीकी विकास की आवश्यकता थी।

दक्षिणी ध्रुव पर स्थित यह वेधशाला लगभग एक क्यूबिक किलोमीटर गहरी बर्फ के क्षेत्र को कवर करती है। इसकी संरचना में 5160 ऑप्टिकल सेंसर शामिल हैं, जो 86 ऊर्ध्वाधर केबलों के साथ वितरित हैं, जो 1.45 से 2.45 किलोमीटर की गहराई पर स्थित हैं। यह विन्यास न्यूट्रिनो की पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया से उत्पन्न होने वाले प्रकाश संकेतों को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है।

पारंपरिक दूरबीनों के विपरीत, जो खगोलीय पिंडों द्वारा उत्सर्जित या परावर्तित प्रकाश को पकड़ते हैं, आइसक्यूब उन कणों की पहचान करता है जो ब्रह्मांड के विभिन्न क्षेत्रों से पृथ्वी तक पहुंचते हैं। चूंकि न्यूट्रिनो में कोई आवेश नहीं होता है, इसलिए उनके पथ चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा विचलित नहीं होते हैं। इस प्रकार, आगमन की दिशा उनके ब्रह्मांडीय स्रोतों के स्थान के बारे में महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करती है, जिसमें अत्यधिक ऊर्जावान प्राकृतिक कण त्वरक शामिल हैं।

पता तब चलता है जब न्यूट्रिनो बर्फ में परमाणु नाभिक या इलेक्ट्रॉन के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे विद्युत रूप से आवेशित कण उत्पन्न होते हैं। माध्यम से गुजरते हुए, वे प्रकाश की गति से तेज चल सकते हैं जो उस सामग्री में फैलता है। यह प्रक्रिया चेरेनकोव विकिरण के रूप में जानी जाने वाली एक संक्षिप्त नीली चमक उत्पन्न करती है।

ऑप्टिकल सेंसर इन चमकों को रिकॉर्ड करते हैं और डेटा शोधकर्ताओं को भेजते हैं। प्रकाश संकेतों के वितरण और आगमन के समय के आधार पर, वैज्ञानिक कण की ऊर्जा का अनुमान लगा सकते हैं और उसके आगमन की दिशा को पुनर्निर्मित कर सकते हैं। यह जानकारी न्यूट्रिनो के उत्पादन के लिए जिम्मेदार घटनाओं का अध्ययन करने में मदद करती है।

कार्यक्रम के दौरान चेरमन ने क्वांटम यांत्रिकी की अवधारणाओं और इस संभावना पर भी चर्चा की कि एक कण एक ही समय में कई अवस्थाओं में हो सकता है। 'क्वांटम यांत्रिकी में यह वास्तविक संभावना है कि एक कण एक ही समय में दो अवस्थाओं में हो सकता है। श्रोडिंगर की बिल्ली का प्रसिद्ध विचार प्रयोग इस सैद्धांतिक विचित्रता को पूरी तरह से दर्शाता है। जब तक वैज्ञानिक सीधा अवलोकन नहीं करते, तब तक कोई भी क्वांटम प्रणाली सुपरपोजिशन में रहती है।'

आइसक्यूब कार्य करना जारी रखे हुए है और अपनी अवलोकन क्षमताओं का विस्तार करने के लिए आधुनिकीकरण से गुजर रहा है। भविष्य की संभावनाओं में आइसक्यूब-जेन2 परियोजना शामिल है, जिसका उद्देश्य वेधशाला के डिटेक्शन वॉल्यूम और संवेदनशीलता में काफी वृद्धि करना है। यह पहल संभावित रूप से नए न्यूट्रिनो स्रोतों का पता लगाने और ब्रह्मांड की सबसे ऊर्जावान घटनाओं के अध्ययन को गहरा करने की अनुमति देगी।

समान कहानियाँ

गूगल ने उपग्रह पर आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का परीक्षण किया और अंतरिक्ष डेटा सेंटर परियोजनाओं में प्रगति की
और पढ़ें
olhardigital.com.br

गूगल ने उपग्रह पर आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का परीक्षण किया और अंतरिक्ष डेटा सेंटर परियोजनाओं में प्रगति की

गूगल ने एक उपग्रह पर आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) मॉडल चलाने में सफलता प्राप्त की, जिससे पृथ्वी से बाहर उत्पन्न प्रतिक्रिया मिली। यह परीक्षण कॉर्पोरेशन की परियोजना सनकैचर (Project Suncatcher) की एक प्रायोगिक प्रगति को चिह्नित करता है, जो एआई डेटा केंद्रों को पृथ्वी की कक्षा में ले जाने की व्यवहार्यता का पता लगाने पर केंद्रित है।

कंपनी के ब्लॉग पर जारी एक बयान में, गूगल ने विस्तार से बताया कि उसने अंतरिक्ष उपकरण में स्थापित टेंसर प्रोसेसिंग यूनिट्स (TPUs) का उपयोग शुरू किया। परीक्षणों के दौरान, जेम्मा 4 (Gemma 4) मॉडल को सीधे उपग्रह पर निष्पादित किया गया और उसे अंतरिक्ष में होने के अनुभव पर एक हाइकुई बनाने का निर्देश दिया गया।

एआई ने अंतरिक्ष से पृथ्वी को देखने, डेटा प्रवाह और सितारों की चमक पर कविताएँ उत्पन्न कीं। इसके अलावा, अंतरिक्ष विषयों पर लाइमरिक्स तैयार करने और टेलीमेट्री से संबंधित कमांड का जवाब देने जैसे अन्य प्रयोग भी किए गए।

अतिरिक्त रूप से, गूगल कक्षा में काम करने वाले उपकरणों के बीच संचार में सुधार करने पर काम कर रहा है। प्रारंभिक परीक्षण चरणों के बाद, कंपनी 2027 तक एक नया लक्ष्य हासिल करने की योजना बना रही है: दो परस्पर जुड़े हुए उपग्रहों को चालू करना।

इस लक्ष्य का उद्देश्य यह मान्य करना है कि सिस्टम लगातार कार्य कर सकते हैं और अंतरिक्ष वातावरण में डेटा का आदान-प्रदान कर सकते हैं। ऐसा प्रदर्शन कक्षीय कंप्यूटिंग बुनियादी ढांचे की व्यावहारिकता निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण होगा।

वर्तमान में, जेम्मा 4 के साथ किया गया परीक्षण केवल यह पुष्टि करता है कि एक एआई मॉडल उपग्रह पर कमांड संसाधित कर सकता है और प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न कर सकता है। अंतरिक्ष डेटा केंद्रों का साकार होना अभी भी कई तकनीकी चरणों के पूरा होने और अधिक प्रयोगों के संचालन की मांग करता है।

न्यूट्रिनो वेधशाला के पीछे का विज्ञान जिसे भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला
और पढ़ें
olhardigital.com.br

न्यूट्रिनो वेधशाला के पीछे का विज्ञान जिसे भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला

फ्रांसिस हालज़ेन, जो अमेरिकी और बेल्जियम के नागरिक बने हैं, को आइसक्यूब के विकास में उनके मौलिक कार्य के लिए 2026 का भौतिकी नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया। यह वेधशाला दक्षिणी ध्रुव की बर्फ की गहराई में, अंटार्कटिका में स्थित है, और उच्च ऊर्जा वाले न्यूट्रिनो की पहचान करने की क्षमता रखती है, जिससे ब्रह्मांड के सबसे चरम वातावरणों के बारे में नई जानकारी मिलती है।

इस विषय पर शुक्रवार (30) को 'ओलहार एस्पेशियल' कार्यक्रम में चर्चा की गई, जहाँ भौतिक विज्ञानी एलेक्जेंड्रे चेरमैन ने विस्तार से बताया कि आइसक्यूब सबसे तीव्र ब्रह्मांडीय घटनाओं की जांच में कैसे सहायता करता है और न्यूट्रिनो उनके बारे में क्या प्रकट कर सकते हैं। चेरमैन, जो एक खगोलशास्त्री, सैद्धांतिक भौतिकी में डॉक्टर, डेटा वैज्ञानिक, शिक्षक, वक्ता और आठ पुस्तकों के लेखक हैं, साथ ही एस्ट्रेला कल्चरल द्वारा उत्पादित शैक्षिक खेल 'बैंको इमोबिलियारियो कॉस्मिको' के सह-लेखक भी हैं। वर्तमान में, वह रियो डी जनेरियो सिटी प्लानटेरियम फाउंडेशन में खगोल विज्ञान विभाग का नेतृत्व करते हैं।

अंटार्कटिक बर्फ का उपयोग कण डिटेक्टर के रूप में करने की अवधारणा 1988 में शुरू हुई थी। बीस वर्षों से अधिक के विकास के बाद, आइसक्यूब ने 2010 में संचालन शुरू किया। इसकी संरचना लगभग एक क्यूबिक किलोमीटर बर्फ को कवर करती है और इसमें 5,160 ऑप्टिकल सेंसर शामिल हैं, जो 86 ऊर्ध्वाधर केबलों में वितरित हैं जो 1.45 से 2.45 किलोमीटर की गहराई तक फैले हुए हैं।

न्यूट्रिनो उपपरमाणु कण होते हैं जिनमें कोई विद्युत आवेश नहीं होता है और जिनका द्रव्यमान बहुत कम होता है। विभिन्न प्राकृतिक घटनाओं में उत्पन्न होने पर, वे ग्रहों और सितारों जैसे खगोलीय पिंडों और यहां तक कि मानव शरीर से भी गुजर सकते हैं, पदार्थ के साथ न्यूनतम रूप से परस्पर क्रिया करते हैं। अनुमान है कि प्रति सेकंड लगभग सौ ट्रिलियन ऐसे न्यूट्रिनो किसी व्यक्ति से गुजरते हैं।

इन न्यूट्रिनो का पता तब चलता है जब वे बर्फ में मौजूद किसी परमाणु से टकराते हैं, जिससे आवेशित कण उत्पन्न होते हैं। ये बदले में, चेरेनकोव विकिरण नामक एक संक्षिप्त नीली चमक उत्सर्जित करते हैं। सेंसर इन संकेतों को पकड़ते हैं, जिससे शोधकर्ताओं को कण की ऊर्जा की गणना करने और उत्पत्ति की दिशा निर्धारित करने की अनुमति मिलती है।

पारंपरिक दूरबीनों के विपरीत, जो प्रकाश को कैप्चर करके काम करते हैं, आइसक्यूब कणों के अवलोकन पर ध्यान केंद्रित करता है। न्यूट्रिनो में विद्युत आवेश की अनुपस्थिति के कारण, उनके पथ चुंबकीय क्षेत्रों से प्रभावित नहीं होते हैं। यह उन्हें ब्रह्मांडीय त्वरक के स्थान की ओर इंगित करने में सक्षम बनाता है, यानी चरम वातावरण जो प्रयोगशालाओं में प्राप्त ऊर्जा से कहीं अधिक ऊर्जा वाले कण उत्पन्न कर सकते हैं।

वेधशाला द्वारा की गई खोजों ने न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान के क्षेत्र को बढ़ावा दिया है, जो प्रकाश और गुरुत्वाकर्षण तरंगों के साथ किए गए अवलोकनों को पूरक करता है। आइसक्यूब चालू रहता है और अपनी पहचान क्षमता बढ़ाने, इन कणों के नए स्रोतों की पहचान करने और ब्रह्मांड की सबसे चरम घटनाओं की समझ में सहायता करने के लिए निरंतर सुधार प्राप्त कर रहा है।

मार्सेलो ज़ुरिता, एसोसिएशन पाराइबाना डी एस्ट्रोनोमिया – APA के अध्यक्ष, SAB – ब्राजीलियाई एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के सदस्य, ब्राजीलियाई मीटियोर ऑब्जर्वेशन नेटवर्क (Bramon) के तकनीकी निदेशक और एस्टेरॉयड डे ब्राजील के राष्ट्रीय समन्वयक, इस कार्यक्रम को प्रस्तुत करते हैं, जो हर शुक्रवार को रात 9 बजे (ब्रासीलिया समय) वाहन के आधिकारिक चैनलों पर यूट्यूब, फेसबुक, इंस्टाग्राम, एक्स (पूर्व ट्विटर), लिंक्डइन और टिकटॉक पर लाइव प्रसारित होता है। मूल सामग्री 'ओलहार डिजिटल' पर प्रकाशित हुई थी।

नासा का स्विफ्ट टेलीस्कोप बचाव के प्रयास में विफलता के बाद निष्क्रिय किया जाएगा
और पढ़ें
olhardigital.com.br

नासा का स्विफ्ट टेलीस्कोप बचाव के प्रयास में विफलता के बाद निष्क्रिय किया जाएगा

नासा ने आधिकारिक तौर पर स्पेस टेलीस्कोप स्विफ्ट के मिशन को समाप्त कर दिया है, क्योंकि बचाव के प्रयास सफल नहीं हो पाए। यह वेधशाला, जिसने ब्रह्मांड के अध्ययन में दो दशकों से अधिक समय दिया है, ऊंचाई खोने की प्रक्रिया में है और आने वाले हफ्तों में पृथ्वी के वायुमंडल में पुनः प्रवेश करेगी।

बचाव अभियान कैटालिस्ट स्पेस टेक्नोलॉजीज द्वारा किया गया था, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के एरिज़ोना में स्थित एक कंपनी है। इस कंपनी ने टेलीस्कोप तक पहुंचने और इसे उच्च कक्षा में उठाने के उद्देश्य से LINK नामक अंतरिक्ष यान विकसित किया था, जिससे इसकी वैज्ञानिक जांच जारी रह सके।

हालांकि, यह पहल सफल नहीं हुई। लॉन्च के लगभग तीन सप्ताह बाद, 3 जुलाई को, LINK यान को अपने प्रणोदन प्रणाली और अभिविन्यास बनाए रखने के लिए जिम्मेदार रिएक्शन व्हील्स में समस्याओं का सामना करना पड़ा। इन विफलताओं के कारण यान अप्रत्याशित गति से घूमने लगा, जिससे स्विफ्ट को पकड़ना और उठाना असंभव हो गया।

बाधाओं के बावजूद, LINK अवलोकनशाला के करीब पहुंच गया और उसकी तस्वीरें रिकॉर्ड कीं। दोनों यानों के बीच की दूरी 12 से 15 किलोमीटर के बीच थी, जो नियोजित ऑपरेशन को पूरा करने के लिए अपर्याप्त साबित हुई।

स्विफ्ट वायुमंडलीय घर्षण के कारण ऊंचाई खो रहा था और इस प्रभाव को बेअसर करने के लिए उसके पास उपयुक्त थ्रस्टर नहीं हैं। सितंबर 2025 में, नासा ने अवलोकनशाला को बचाने के लिए कैटालिस्ट को 30 मिलियन अमेरिकी डॉलर (लगभग 162 मिलियन ब्राज़ीलियाई रियल के बराबर) का अनुबंध दिया था।

अपनाई गई रणनीति में रेफ्रिजरेटर के आकार के समान आयाम वाला एक यान शामिल था, जिसमें तीन रोबोटिक भुजाएं थीं। अवधारणा यह थी कि LINK स्विफ्ट तक पहुंच सकता है, उसे पकड़ सकता है और उसे एक उच्च कक्षा में ले जा सकता है। यह मिशन अग्रणी था, क्योंकि किसी निजी यान ने ऐसे उपग्रह को पकड़कर और ऊपर उठाने में सफलता प्राप्त नहीं की थी जिसे इस प्रकार के रखरखाव के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था। गति भी महत्वपूर्ण थी, क्योंकि ऑपरेशन की तैयारी आगे बढ़ रही थी जबकि स्विफ्ट ऊंचाई खोता जा रहा था।

हालांकि प्रयास टेलीस्कोप के जीवनकाल को बढ़ाने में सफल नहीं हुआ, नासा ने माना कि यह परियोजना अंतरिक्ष में रोबोटिक रखरखाव प्रौद्योगिकियों के विकास को बढ़ावा देने और कम समय में इस पैमाने पर संचालन करने की क्षमता का परीक्षण करने के लिए मूल्यवान थी।

स्विफ्ट को आधिकारिक तौर पर 2018 में नील गेह्रल्स स्विफ्ट ऑब्जर्वेटरी नाम दिया गया था, जो उनके पहले मुख्य शोधकर्ता की स्मृति में था, जिनकी मृत्यु पिछले साल हो गई थी। मिशन की समाप्ति के साथ, अवलोकनशाला आने वाले हफ्तों में पृथ्वी के वायुमंडल में वापस आ जाएगी, लेकिन एकत्र किए गए डेटा भविष्य के वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए सुलभ रहेंगे।

लोकप्रिय