মহাবিশ্বের সবচেয়ে পুরানো আলো
যখন একটি বিশাল তারা একটি নিউট্রন তারায় বা ব্ল্যাক হোলে ধসে যায়, এটি এত তীব্র নিউট্রিনো বিস্ফোরণ প্রকাশ করে যে একটি দূর আকাশগঙ্গায় একটি তারা বিস্ফোরণ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে সনাক্তকারী সংকেত পাঠাতে পারে। 1987 সালে বৃহত্তর ম্যাগেলানিক ক্লাউডে একটি সুপারনোভা থেকে নিউট্রিনোর সনাক্তকরণ — একটি পার্শ্ববর্তী আকাশগঙ্গা যা প্রায় 168,000 আলোকবর্ষ দূরে — জ্যোতির্বিজ্ঞানে একটি ঐতিহাসিক মুহূর্ত ছিল, মহাবিশ্বের সবচেয়ে হিংস্র ঘটনাগুলির মধ্যে একটিতে একটি নতুন পর্যবেক্ষণমূলক উইন্ডো খুলে দেয়।
কিন্তু পৃথক কাছের সুপারনোভাগুলি বিরল। তারকা মৃত্যুর বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠতা মহাজাগতিক দূরত্বে ঘটেছে, মহাবিশ্বের সম্পূর্ণ 13.8-বিলিয়ন-বছরের ইতিহাস জুড়ে। তাদের পৃথক নিউট্রিনো বিস্ফোরণ, মহাজাগতিক সময় এবং স্থান জুড়ে সমন্বিত, বিদ্যমান নিউট্রিনোর একটি পটভূমি তৈরি করেছে — ক্ষীণ, সমস্ত দিক থেকে আসছে, এবং কাঠামো গঠনের সবচেয়ে প্রাথমিক যুগ থেকে বর্তমান দিন পর্যন্ত তারকা মৃত্যুর সম্পূর্ণ ইতিহাস সম্পর্কে তথ্য বহন করছে।
এই বিচ্ছুরিত সুপারনোভা পটভূমি বিকিরণ দশক ধরে তাত্ত্বিকভাবে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। এটি সনাক্ত করা নিউট্রিনো জ্যোতির্বিজ্ঞানের পরবর্তী বড় লক্ষ্য, এবং গভীর ভূগর্ভস্থ সনাক্তকারীর একটি নতুন প্রজন্ম এটি অর্জনের সীমার মধ্যে রয়েছে।
প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ
বিচ্ছুরিত সুপারনোভা পটভূমি সনাক্ত করা অসাধারণভাবে কঠিন। জড়িত নিউট্রিনোগুলি কম-শক্তি — কয়েক দশ MeV সীমার মধ্যে — এবং প্রতি বছর প্রতি হাজার মেট্রিক টন সনাক্তকারী উপকরণে সম্ভবত কয়েকটি ঘটনার হার থেকে আসে। এই খাঁটি জ্যোতির্ভৌতিক সংকেতগুলিকে রিঅ্যাক্টর নিউট্রিনো, বায়ুমণ্ডলীয় নিউট্রিনো এবং সনাক্তকারীর মধ্যে তেজস্ক্রিয় ক্ষয় দ্বারা তৈরি পটভূমি থেকে আলাদা করতে হলে অসাধারণ বিশুদ্ধতার বিশাল সনাক্তকারী প্রয়োজন, মহাজাগতিক রশ্মি পটভূমি থেকে রক্ষা করার জন্য গভীর ভূগর্ভস্থ অবস্থায় চালিত।
জাপানে Super-Kamiokande সনাক্তকারী এই অনুসন্ধানে বৈশ্বিক নেতা হয়েছে। সনাক্তকারীর জল ভলিউমে গ্যাডোলিনিয়াম অন্তর্ভুক্ত করার সাম্প্রতিক আপগ্রেড — যা বিপরীত বেটা ক্ষয় ঘটনায় উত্পাদিত নিউট্রনগুলি চিহ্নিত করার ক্ষমতা নাটকীয়ভাবে উন্নত করে — সনাক্তকারীকে সংকেত পর্যবেক্ষণের জন্য যথেষ্ট সংবেদনশীলতার মধ্যে নিয়ে এসেছে। আপগ্রেড সনাক্তকারী থেকে প্রাথমিক ডেটা প্রত্যাশিত সংকেতের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ আকর্ষণীয় ইঙ্গিত দেখিয়েছে, যদিও এখনও একটি নির্দিষ্ট সনাক্তকরণ দাবির জন্য যথেষ্ট পরিসংখ্যানগত তাৎপর্যে নয়।
সনাক্তকরণ কী প্রকাশ করবে
বিচ্ছুরিত সুপারনোভা পটভূমির আত্মবিশ্বাসী সনাক্তকরণ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ভৌত পরিমাপ প্রদান করবে। সংকেতের মোট তীব্রতা মোট মহাজাগতিক সুপারনোভা হার — কতটি তারকা মৃত্যু মহাজাগতিক ইতিহাসে প্রতি ইউনিট ভলিউম ঘটেছে। সনাক্তকৃত নিউট্রিনোর শক্তি স্পেক্ট্রাম তাদের উত্পন্ন করা তারকা পতনের গড় বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে তথ্য প্রদান করে: গড় অগ্রদূত ভর, গড় পতন গতিশীলতা, এবং পতন যা ব্ল্যাক হোল বনাম নিউট্রন তারা তৈরি করে তার ভগ্নাংশ।
এই পরিমাপগুলি তারকীয় পদার্থবিজ্ঞান, মহাজাগতিকতা, এবং উপাদানগুলির উত্সের মৌলিক প্রশ্নগুলিতে ভিত্তি করে। সুপারনোভা মহাবিশ্বে বেশিরভাগ ভারী উপাদানের প্রাথমিক উৎস — লোহা, নিকেল, এবং তারকীয় নাভিকীয় সংশ্লেষণে এবং সুপারনোভা বিস্ফোরণে ছড়িয়ে পড়া উপাদানের সম্পূর্ণ সূট। অতীতের সুপারনোভার হার এবং বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা গ্যালাক্টিক রাসায়নিক বিবর্তনের মডেলগুলিকে সীমাবদ্ধ করে এবং চূড়ান্ত গ্রহীয় সিস্টেমগুলি আমাদের নিজস্ব মতো সম্ভব করে তোলে এমন শর্তগুলির মহাজাগতিক ইতিহাস।
সনাক্তকারীর পরবর্তী প্রজন্ম
Super-Kamiokande এর উত্তরসূরী, Hyper-Kamiokande — একটি সনাক্তকারী যা বর্তমানে একই জাপানি খনি সাইটে নির্মাণাধীন যা 20 গুণ বৃহত্তর — কার্যক্রম শুরুর মধ্যে উচ্চ-আস্থা সনাক্তকরণের জন্য সংবেদনশীলতা থাকবে বছর। সংযুক্ত রাজ্যে গভীর ভূগর্ভস্থ নিউট্রিনো পরীক্ষা, তরল আর্গন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, জল-ভিত্তিক সনাক্তকারীর পরিপূরক হবে বিভিন্ন সংবেদনশীলতার বৈশিষ্ট্য সহ, বিশেষ করে স্পেক্ট্রামের নিম্ন-শক্তি অংশের জন্য।
একসাথে, এই যন্ত্রগুলি নিউট্রিনো জ্যোতির্বিজ্ঞান ক্ষমতায় একটি খাঁটি পদক্ষেপ পরিবর্তনের প্রতিনিধিত্ব করে। যদি বিচ্ছুরিত সুপারনোভা পটভূমি পূর্বাভাস হিসাবে সনাক্ত হয়, এটি মহাজাগতিক সময় জুড়ে বিশাল তারকা মৃত্যুর একীভূত ইতিহাসের প্রথম সরাসরি পরিমাপ হবে — তারকীয় সহিংসতার একটি মহাজাগতিক আদমশুমারি যা পৃথিবী অস্তিত্বে আসার আগে যুগের আরও পিছনে বিস্তৃত, এখন পর্বতের নীচে দফনকৃত যন্ত্র দ্বারা দৃশ্যমান মহাবিশ্বের সবচেয়ে হিংস্র ঘটনাগুলির নিরব অনুরণন শোনার জন্য।
এই নিবন্ধ Space.com এর রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on space.com
