நிலத்தடி கண்டறிபொருள் பூமிக்கு பழையதான நட்சத்திரங்களின் ஒளியைப் பிடிக்கக்கூடும்

பிரபஞ்சத்தில் மிகப் பழையதான ஒளி

ஒரு பெரிய நட்சத்திரம் நியூட்ரான் நட்சத்திரம் அல்லது கருந்துளையில் சரிந்தால், அது நியூட்ரினோவின் வெடிப்பை வெளியிடுகிறது, இது மிகவும் தீவ்ரமாக இருந்தால், தொலைதூர விண்மீன்களில் ஒரு நட்சத்திரக் வெடிப்பு பல்லாயிரம் ஒளியாண்டு அளவிலான கண்டறியக்கூடிய சமிக்ஞைகளை அனுப்பக்கூடும். 1987 இல் Large Magellanic Cloud — எங்கள் அருகிலுள்ள விண்மீன் மீது 168,000 ஒளியாண்டு தொலைவில் உள்ளது — இல் இருந்து சூப்பர்நோவாவிலிருந்து நியூட்ரினோக்களின் கண்டறிதல் astrophysics இல் ஒரு வரலாற்றுக் கணம், இது பிரபஞ்சத்தின் மிகக் கொடூரமான நிகழ்வுகளில் ஒன்றில் பதிப்பின் புதிய சாளரத்தை திறந்தது.

ஆனால் தனிப்பட்ட அருகிலுள்ள சூப்பர்நோவாகள் அரிதானவை. பெரும்பாலான நட்சத்திரக் மரணங்கள் cosmological தூரத்தில் நிகழ்ந்துள்ளன, பிரபஞ்சத்தின் முழு 13.8-பில்லியன்-ஆண்டு வரலாற்றுக்கு. அவற்றின் தனிப்பட்ட நியூட்ரினோ வெடிப்புக்கள், cosmic நேரம் மற்றும் விண்வெளியில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட, பிரபஞ்சம் முழுவதும் பரவியுள்ள பாடுபடும் நியூட்ரினோக்களின் பின்னணியை உருவாக்கியுள்ளன — மங்கலான, அனைத்து திசைகளிலிருந்து வரும், மற்றும் கட்டமைப்பு உருவாக்கத்தின் ஆரம்பகால சகங்கள் முதல் தற்போது வரை நட்சத்திரக் மரணத்தின் முழு வரலாற்றுக்கான தகவல் கொண்டுவரும்.

இந்த விரயான சூப்பர்நோவா பின்னணி கதிர்வீச்சு பல தசாப்தங்களாக கோட்பாட்டுடன் கணிக்கப்பட்டுள்ளது. இதைக் கண்டறிவது neutrino astrophysics இன் அடுத்த பெரிய இலக்கு, மற்றும் ஆழமான நிலத்தடி கண்டறிபொருள்களின் ஒரு புதிய பதிப்பு இதை அடையும் வரம்பிற்குள் உள்ளது.

தொழில்நுட்ப சவால்

விரயான சூப்பர்நோவா பின்னணியைக் கண்டறிவது அசாதாரணமாக கடினமாக இருக்கிறது. இதில் சம்பந்தப்பட்ட நியூட்ரினோக்கள் குறைந்த-ஆற்றல் — சில MeV இன் வரம்பில் — மற்றும் கண்டறிபொருள் பொருளின் ஆயிரம் மெட்ரிக் டன்களுக்கு ஒரு வருடத்திற்கு ஒரு சில நிகழ்வுகளின் விகிதத்தில் வருகிறது. இந்த உண்மையான astrophysical சமிக்ஞைகளை reactor நியூட்ரினோக்கள், atmospheric நியூட்ரினோக்கள், மற்றும் கண்டறிபொருளில் கதிரியக்க சிதைவுகளால் உருவாக்கப்பட்ட பின்னணிகளிலிருந்து பிரிப்பது அயோமமுள்ள கண்டறிபொருள்கள் தேவைப்படுகிறது, cosmic கதிர் பின்னணிகளிலிருந்து பாதுகாப்பிற்கு ஆழமான நிலத்தடியில் செயல்பட்டு.

Japan இலுள்ள Super-Kamiokande கண்டறிபொருள் இந்த தேடலில் உலகளாவிய தலைவர். கண்டறிபொருளின் நீர் மொத்தமாக gadolinium ஐ கொணர்ந்த சமீபத்திய மேம்பाद्द — இது inverse beta decay நிகழ்வுகளில் உருவாக்கப்பட்ட நியூட்ரான்களை அடையாளம் காணும் திறனை நாடகீயமாக மேம்படுத்துகிறது — கண்டறிபொருள் சமிக்ஞையை பார்க்க போதுமான உணர்திறனுடன் வரம்பிற்குள் கொண்டு வந்துள்ளது. மேம்படுத்தப்பட்ட கண்டறிபொருளின் ஆரம்ப தரவு எதிர்பார்த்த சமிக்ஞையுடன் சரிசம தைத் தோற்றுவித்த கூர்ச்சியான ஆரம்ப ஆதாரங்களைக் காட்டியுள்ளது, ஆனால் உறுதியான கண்டறிக்கை கோரிக்க போதுமான புள்ளிவிவர முக்கியத்துவத்தை இன்னும் அடையாவிட்டுவிட்டுள்ளது.

கண்டறிதல் என்ன வெளிப்படுத்தும்

விரயான சூப்பர்நோவா பின்னணியின் நம்பிக்கையான கண்டறிதல் பல முக்கியமான உடல் அளவீடுகளை விளைவிக்கும். சமிக்ஞையின் மொத்த தீவிரம் cosmological சூப்பர்நோவா விகிதத்தை வரம்பிடுகிறது — cosmic வரலாற்றுக்கு ஆரம்ப வாயு ஆயிரம் உயர் எத்தனை நட்சத்திரக் மரணங்கள் நிகழ்ந்தன. கண்டறிந்த நியூட்ரினோக்களின் ஆற்றல் நிறமாலை அவற்றை உருவாக்கிய நட்சத்திரக் பதனகளின் சராசரி பண்புகள் பற்றிய தகவல் வழங்குகிறது: சராசரி progenitor நிறை, சராசரி பதன இயக்கவியல், மற்றும் பதன் கருந்துளை வெர்சஸ் நியூட்ரான் நட்சத்திரம் உருவாக்கும் பின்னம்.

இந்த அளவீடுகள் நட்சத்திர இயக்கவியல், cosmology, மற்றும் உறுப்புக்களின் பிறப்பு பற்றிய அடிப்படை கேள்விகளின் உபर் கொண்டு செல்கின்றன. சூப்பர்நோவாக்கள் பிரபஞ்சத்தில் பெரும்பாலான கனமான உறுப்புக்களின் முதன்மை மூலாதாரம் — இரும்பு, நிக்கல், மற்றும் நட்சத்திர nucleosynthesis இல் தொகுக்கப்பட்ட மற்றும் சூப்பர்நோவா வெடிப்புக்களில் சிதறியுள்ள உறுப்புக்களின் முழு தொடர். கடந்த சூப்பர்நோவாக்களின் விகிதம் மற்றும் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது galactic இரசாயன பிறப்பை வரம்பிடுகிறது மற்றும் இறுதி நமது மதமான நிலைவளரான கணினி சாத்தியமைக்கக்கூடிய cosmic வரலாற்றை வரம்பிடுகிறது.

கண்டறிபொருள்களின் அடுத்த பதிப்பு

Super-Kamiokande இன் வாரிசு, Hyper-Kamiokande — அதே Japan கணிகுடாவில் தற்போது கட்டுமান வெவ்வேறு பெரிய கண்டறிபொருள் — செயல்பாடு தொடங்கிய வருடங்களுக்குள் உচ்च-நம्பிக்கை கண்டறிதலுக்கு போதுமான உணர்திறனைக் கொண்டிருக்கும். United States இல் Deep Underground Neutrino Experiment, fluid argon தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, நீர்-இயக்கிய கண்டறிபொருள்களை வெவ்வேறு உணர்திறன் பண்புக்களுடன் நிரப்புகையோ, குறிப்பாக நிறமாலையின் குறைந்த-ஆற்றல் பகுதிக்கு.

ஒன்றாக, இந்த கருவிகள் neutrino astrophysics திறனில் உண்மையான பדक்க மாற்றத்தைப் பதிப்பிக்கின்றன. விரயான சூப்பர்நோவா பின்னணி எதிர்பார்க்கப்பட்டபடி கண்டறிந்தால், இது cosmic நேரம் முழுவதும் பெரிய நட்சத்திரக் மரணத்தின் ஒருங்கிணைந்த வரலாற்றின் முதல் நேரடி அளவீடு இருக்கும் — பூமி உள்ளவுறையிலிருந்து சகமுன் சகங்களுக்கு நட்சத்திரக் வன்முறையின் cosmic மதிப்பெண், இப்போது பர్വതத்தின் கீழ் புதைக்கப்பட்ட கருவிகளால் பார்க்கக்கூடியதாக இருக்கிறது, இது பிரபஞ்சத்தின் மிகக் கொடூரமான நிகழ்வுகளின் அशान்தமாக எதிரொலிக்கக் கேட்க தयారிக்கப்பட்டுள்ளது.

இந்த கட்டுरை Space.com இன் அறிக்கையின் அடிப்படையில் உள்ளது. அसल் கட்டுरையைக் படியுங்கள்.