LHC আকাশ থেকে আসা একটি সমস্যাকে মোকাবিলা করছে
Cosmic rays ক্রমাগত পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে আঘাত হানছে, যার ফলে গৌণ কণার এমন এক শৃঙ্খল তৈরি হয় যা আকাশজুড়ে ছড়িয়ে পড়ে এবং মাটিতে থাকা detectors-এর ভেতর দিয়ে অতিক্রম করে। এসব shower মহাবিশ্বের কিছু সর্বোচ্চ শক্তির কণা সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য দেয়, কিন্তু মূল সংঘর্ষ পদার্থবিদ্যাকে সঠিকভাবে model করা কঠিন হওয়ায় এগুলো ব্যাখ্যা করা জটিল। এখন ATLAS Collaboration বলছে, Large Hadron Collider-এ proton-oxygen সংঘর্ষের তাদের প্রথম পরিমাপ এই ব্যবধান পূরণে সাহায্য করতে পারে।
এই নতুন ফলাফল এসেছে LHC-এর এমন এক mode থেকে, যা July 2025-এ প্রথম চালানো হয়েছিল, যখন proton beams-কে oxygen ion beams-এর সঙ্গে সংঘর্ষে আনা হয়। সেই সেটআপে proton beam একটি cosmic ray-এর মতো কাজ করে, আর oxygen beam পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের একটি অংশের প্রতিনিধি, যা প্রধানত nitrogen ও oxygen দিয়ে গঠিত। ফলে এটি বায়ুমণ্ডলীয় particle shower চালানো মৌলিক interactionগুলোর একটি নিয়ন্ত্রিত পুনর্নির্মাণের উপায় দেয়।
Cosmic-ray ডেটা বোঝা এত কঠিন কেন
আধুনিক cosmic-ray observatories বায়ুমণ্ডলে আঘাতের পর তৈরি হওয়া shower সনাক্ত করে incoming কণার প্রকৃতি অনুমান করে। কিন্তু এই shower patternগুলো strong force-এর ওপর নির্ভর করে, যা প্রকৃতির মৌলিক interactionগুলোর একটি এবং cosmic rays-সংক্রান্ত উচ্চ-শক্তি, বহু-কণা পরিবেশে এটিকে model করা অত্যন্ত কঠিন।
CERN-এর মতে, বর্তমান simulations পরস্পরের সঙ্গে একমত নয়। সেই অমিল মাটিতে করা পরিমাপ থেকে astrophysicists ঠিক কী সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে পারেন তা সীমিত করে। যদি simulation framework-ই ভুল হয়, তবে cosmic rays-এর শক্তি, গঠন বা উৎস সম্পর্কিত অনুমানও বিকৃত হতে পারে।
এখানেই collider data কাজে লাগে। একটি laboratory collision প্রাকৃতিক cosmic-ray ঘটনার সব বৈশিষ্ট্য পুনরায় সৃষ্টি করে না, কিন্তু আরও নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে particle production-এর সরাসরি পরিমাপ দিতে পারে। পরে এই পরিমাপগুলো observatories যে simulation tool-গুলোর ওপর নির্ভর করে সেগুলো পরীক্ষা ও fine-tune করতে ব্যবহার করা যায়।
