విశ్వం వైపు కొత్త కిటికీ తెరిచినందుకు నోబెల్

ఐస్‌క్యూబ్ న్యూట్రినో అబ్జర్వేటరీకి చేసిన కృషికి, ఖగోళ భౌతిక మూలాలకు చెందిన అధిక శక్తి న్యూట్రినోల ఆవిష్కరణకు ఫ్రాన్సిస్ హాల్జెన్‌కు భౌతిక శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతి లభించింది. మంగళవారం స్టాక్‌హోమ్‌లో రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ఈ అవార్డును ప్రకటించింది. కాంతికి బదులుగా దాదాపు ద్రవ్యరహిత కణాలను ఉపయోగించి విశ్వాన్ని అధ్యయనం చేసే మార్గాన్ని శాస్త్రవేత్తలకు అందించిన పరిశోధనల సమాహారానికి ఈ గౌరవం దక్కింది.

82 ఏళ్ల వయస్సున్న హాల్జెన్ బెల్జియంలో జన్మించారు. ఐస్‌క్యూబ్ ప్రాజెక్టుకు ప్రధాన సంస్థ అయిన విస్కాన్సిన్–మాడిసన్ విశ్వవిద్యాలయంతో ఆయన అనుబంధం కలిగి ఉన్నారు. ఈ అబ్జర్వేటరీ అంటార్కిటికాలోని దక్షిణ ధ్రువం వద్ద ఉన్న పరిశోధనా కేంద్రం. అక్కడ విస్తారమైన మంచు ప్రాంతాన్ని ఉపయోగించి, లోతైన అంతరిక్షం నుంచి వచ్చే కణాల జాడలను పట్టుకుంటారు.

దశాబ్దాల పాటు ఓపికగా పరికరాలను నిర్మించి, డేటాను విశ్లేషించిన కృషిని ఈ గుర్తింపు ఆధునిక ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం కేంద్రంలో నిలిపింది — సాంప్రదాయిక టెలిస్కోపులు చేరుకోలేని ప్రాంతాలకు ఈ రంగాన్ని విస్తరించడంలో హాల్జెన్ కీలక పాత్ర పోషించారు.

నోబెల్ కమిటీ ప్రశంసలు

నోబెల్ కమిటీ ఫర్ ఫిజిక్స్ ఛైర్ మార్క్ పియర్స్ హాల్జెన్ కృషిని విస్తృతంగా వివరించారు. ఒక వార్తా ప్రకటనలో పియర్స్ మాట్లాడుతూ, హాల్జెన్ అంతర్జాతీయ పరిశోధకులు, ఇంజనీర్ల బృందానికి నాయకత్వం వహించి, వారందరూ కలిసి "అద్భుతమైన పరికరాన్ని" అందించారని చెప్పారు. ఆయన పట్టుదల, శాస్త్రీయ దృష్టి ఒక కొత్త రకమైన ఖగోళ శాస్త్రానికి మార్గం సుగమం చేశాయని జోడించారు.

ఆ పదబంధం — ఒక కొత్త రకమైన ఖగోళ శాస్త్రం — ఈ అవార్డు సారాంశాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. ఫోటాన్లను సేకరించడం బదులు, ఐస్‌క్యూబ్ న్యూట్రినోలను సేకరిస్తుంది. ఈ కణాలు గ్రహాలు, నక్షత్రాలు, మానవ శరీరాల గుండా దాదాపు పూర్తిగా గుర్తించబడకుండా వెళ్లిపోతాయి.

హాల్జెన్ స్పందన: ఆశ్చర్యం, మరింత వింత అనుభూతి

మంగళవారం ఇటలీ నుంచి హాల్జెన్ నోబెల్ కమిటీతో ఫోన్‌లో మాట్లాడారు. ఈ ప్రకటన పెద్ద ఆశ్చర్యాన్ని కలిగించిందని, తాను దానిని ఎట్టకేలకు ఆశించలేదని ఆయన చెప్పారు. గతంలో తాను ఈ బహుమతి గెలుచుకుంటానని ప్రజలు అంచనా వేసినప్పటికీ, వాస్తవ ప్రకటన తనకు ఇప్పటికీ — ఆయన మాటల్లో — వింతగా అనిపించిందని ఆయన పేర్కొన్నారు.

Francis Halzen wins Nobel Prize in physics for work on high-energy neutrinos of astrophysical origin
A bust of Alfred Nobel on display following a press conference to announce the Nobel Committee for Physiology or Medicine at the Karolinska Institute in Stockholm, Sweden, on Oct. 3, 2022. Credit: Henrik Montgomery/TT News Agency via AP, File

అసోసియేటెడ్ ప్రెస్ ఆయనను సంప్రదించే ప్రయత్నాలు వెంటనే ఫలించలేదు.

ఈ బహుమతి వెనుక భౌతిక శాస్త్రం

అన్నింటి గుండా ప్రవహించే దెయ్యం కణాలు

న్యూట్రినోలు అతి చిన్న విశ్వ కణాలు. వాటి ద్రవ్యరాశి అంత చిన్నది కావడంతో దానిని గ్రహించడం కష్టం. అవి సర్వవ్యాప్తంగా ఉంటాయి. సూర్యుడితో సహా నక్షత్రాల నుంచి అవి బయటకు ప్రవహిస్తాయి. ప్రతి సెకనుకు ట్రిలియన్ల సంఖ్యలో అవి మానవ శరీరం గుండా ఎలాంటి జాడను వదలకుండా వెళ్లిపోతాయి.

అవి చాలా అరుదుగా పరస్పర చర్య చేస్తాయి కాబట్టి, న్యూట్రినోలు ప్రయాణించేటప్పుడు శాస్త్రవేత్తలు వాటిని నేరుగా చూడలేరు. బదులుగా, ఈ దెయ్యం కణాలలో ఒకటి మరో పదార్థంతో ఢీకొన్న అరుదైన సందర్భాలలో ఏమి జరుగుతుందో పరిశోధకులు కొలుస్తారు. ఆ ఢీకొనడం వల్ల కాంతి జ్వాలలు లేదా ఆవేశిత కణాలు ఉత్పన్నమవుతాయి — అక్కడ న్యూట్రినో ఉందనడానికి పరోక్ష సాక్ష్యం, అది ఎక్కడి నుంచి వచ్చింది, ఎంత శక్తిని మోసుకొచ్చింది అనేదానికి సూచన.

విశ్వం నుంచి వచ్చే సందేశహరులు

శాస్త్రవేత్తలు విశ్వం నుంచి వచ్చే సందేశహరులుగా భావించే అరుదైన న్యూట్రినోల సమూహంపై హాల్జెన్ తన దృష్టిని కేంద్రీకరించారు. ఈ కణాలు విశ్వం ఎలా పరిణామం చెందింది అనే దానిపై సమాచారాన్ని మోసుకొస్తాయి. సాంప్రదాయిక ఖగోళ శాస్త్రం ఆధారపడే విద్యుదయస్కాంత సంకేతాలకు భిన్నమైన పరిశీలనా మార్గాన్ని అవి అందిస్తాయి. వాటిని పట్టుకోవడం ద్వారా, లేకపోతే దాచిపోయి ఉండే హింసాత్మక, దూర ప్రాంత దృగ్విషయాలను పరిశోధకులు పరిశీలించగలరు.

ప్రపంచం అడుగున డిటెక్టర్ నిర్మాణం

ఈ అవార్డు కేంద్రంలో ఉన్న పరికరం సాంప్రదాయిక అబ్జర్వేటరీలోని దేనితోనూ పోల్చలేనిది. ఐస్‌క్యూబ్ దక్షిణ ధ్రువం వద్ద మంచు పొరలో ఉంది. అత్యంత ప్రతికూల పరిస్థితులు, అది అందించే పారదర్శకత, పరిమాణం కారణంగా ఈ ప్రదేశాన్ని ఎంచుకున్నారు. అక్కడ, ఉపరితలానికి లోతుగా, న్యూట్రినో పరస్పర చర్య చేసినప్పుడు మిగిలే మసక జాడల కోసం డిటెక్టర్ నిఘా ఉంచుతుంది.

దక్షిణ ధ్రువం వద్ద న్యూట్రినోలను పట్టుకునే హాల్జెన్ పరిశోధన 1980ల నాటిది. ఆ కాలరేఖ సుమారు నాలుగు దశాబ్దాల పాటు విస్తరించి ఉంది — చాలామంది అసాధ్యమని భావించిన ఒక ఆలోచన నుంచి, అంతర్జాతీయ సహకారంతో నడిచే పని చేసే కేంద్రం వరకు. దానికి ప్రధాన సంస్థగా విస్కాన్సిన్–మాడిసన్ విశ్వవిద్యాలయం ఉంది.

ఈ కార్యక్రమం స్థాయి, నోబెల్ కమిటీ దృష్టిని, పట్టుదలను రెండింటినీ ఎందుకు నొక్కి చెప్పిందో వివరిస్తుంది. అంటార్కిటికాలో డిటెక్టర్‌ను అమర్చి నడపడానికి భూమిపై అత్యంత కఠినమైన వాతావరణాలలో ఒకటి తట్టుకోగల ఇంజనీరింగ్ అవసరం. పలు సంస్థలు, దేశాలకు చెందిన పరిశోధకులు, ఇంజనీర్ల మధ్య నిరంతర సహకారం కూడా అవసరం.

Francis Halzen wins Nobel Prize in physics for work on high-energy neutrinos of astrophysical origin
A Nobel diploma and medal are displayed, Dec. 8, 2020, during a ceremony in New York. Credit: Angela Weiss/Pool Photo via AP, File

ఒక ఆవిష్కరణకు మించి ఈ అవార్డు ఎందుకు ముఖ్యం

ఖగోళ శాస్త్రం ఎలా చేయబడుతుంది అనే విధానంలో ఈ బహుమతి ఒక మార్పును ప్రకాశింపజేస్తుంది. దాని చరిత్రలో ఎక్కువ భాగం, వర్ణపటంలోని కాంతిని — దృశ్య, రేడియో, పరారుణ, ఎక్స్-రే, గామా-రే — సేకరించడం ద్వారా ఈ రంగం ముందుకు సాగింది. న్యూట్రినో ఖగోళ శాస్త్రం ప్రాథమికంగా భిన్నమైన రకమైన సంకేతాన్ని జోడిస్తుంది. అది ప్రకృతిలోని అత్యంత శక్తివంతమైన ప్రక్రియలలో కొన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

న్యూట్రినోలు అరుదుగా పరస్పర చర్య చేస్తాయి కాబట్టి, కాంతి నిరోధించబడే లేదా శోషించబడే ప్రాంతాల నుంచి అవి తప్పించుకోగలవు. భారీ దూరాల మీదుగా సమాచారాన్ని మోసుకొస్తాయి. ఆ లక్షణం వాటిని విశ్వ సందేశహరులుగా విలువైనవిగా చేస్తుంది. వాటిని పట్టుకునేందుకు నిర్మించిన డిటెక్టర్లను పూర్తిగా కొత్త రకమైన టెలిస్కోపులుగా చేస్తుంది.

బహుమతి స్వరూపం

ఈ సంవత్సరపు భౌతిక శాస్త్ర బహుమతిలో 12 మిలియన్ స్వీడిష్ క్రోనర్లు — సుమారు 1.2 మిలియన్ డాలర్లకు సమానం — అవార్డుగా ఉన్నాయి. ఇది ఒక వ్యక్తికి, చిన్న బృందానికి లేదా ఒక సంస్థకు దక్కినా మొత్తం ఒకటే.

గత సంవత్సరం ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు భౌతిక శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతిని పంచుకున్నారు. ఈ సంవత్సరం స్టాక్‌హోమ్‌లో రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ చేసిన ప్రకటన, ఒకే ఒక పరిశోధకుడిని, దశాబ్దాల పాటు సాగిన ఒకే ఒక ప్రాజెక్టును శాస్త్రీయ ప్రధానాంశంగా నిలిపింది.

ముఖ్యాంశాలు ఒక్క చూపులో

  • పురస్కార గ్రహీత: ఫ్రాన్సిస్ హాల్జెన్, 82 ఏళ్లు, బెల్జియంలో జన్మించారు, విస్కాన్సిన్–మాడిసన్ విశ్వవిద్యాలయంతో అనుబంధం.
  • ఉల్లేఖనం: ఐస్‌క్యూబ్ న్యూట్రినో అబ్జర్వేటరీకి చేసిన కృషి, ఖగోళ భౌతిక మూలాలకు చెందిన అధిక శక్తి న్యూట్రినోల ఆవిష్కరణ.
  • కేంద్రం: ఐస్‌క్యూబ్ అంటార్కిటికాలోని దక్షిణ ధ్రువం వద్ద ఉంది, ప్రధాన సంస్థగా విస్కాన్సిన్–మాడిసన్ విశ్వవిద్యాలయం.
  • మూలాలు: దక్షిణ ధ్రువం వద్ద న్యూట్రినోలను పట్టుకునే హాల్జెన్ పరిశోధన 1980ల నాటిది.
  • బహుమతి ధనం: 12 మిలియన్ స్వీడిష్ క్రోనర్లు, సుమారు 1.2 మిలియన్ డాలర్లు.
  • ప్రకటన: స్టాక్‌హోమ్‌లో రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ చేసింది.

కమిటీ ఏమి నొక్కి చెప్పింది

నోబెల్ కమిటీ ప్రకటన ఒకే ఒక కొలతపై కంటే, ఒక సామర్థ్యాన్ని సృష్టించడంపై ఎక్కువ దృష్టి పెట్టింది. పని చేసే డిటెక్టర్‌ను అందించిన అంతర్జాతీయ బృందాన్ని ఏర్పాటు చేసి, నడిపించడం ద్వారా, విశ్వ న్యూట్రినో పరిశోధనను సాధ్యం చేసే మౌలిక సదుపాయాన్ని స్థాపించడంలో హాల్జెన్ సహాయపడ్డారు — అలా చేయడం ద్వారా, కమిటీ ఛైర్ ప్రకారం, విశ్వాన్ని చూసే కొత్త మార్గానికి ఆయన మార్గదర్శకత్వం వహించారు.

1980లలో పరిశోధన ప్రారంభించిన ఒక పరిశోధకుడికి, ఈ అవార్డు ఒక కిరీటంలా వచ్చింది. ఆయన తన వృత్తి జీవితమంతా వెంటాడిన కణాలు అదృశ్యమైనవి, దాదాపు ద్రవ్యరహితమైనవి, ఆపడం దాదాపు అసాధ్యం. మంగళవారం నాటికి, అవి నోబెల్ బహుమతికి సంబంధించిన అంశంగా కూడా మారాయి.

ఈ వ్యాసం Phys.org నివేదికల ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.

Originally published on phys.org