यूनिवर्सिटी ऑफ मिनेसोटा कॉलेज ऑफ साइंस एंड इंजीनियरिंग के वैज्ञानिक सुपर क्रायोजेनिक डार्क मैटर सर्च (सुपरसीडीएमएस) प्रयोग के साथ एक मील के पत्थर पर पहुंच गए हैं।
कनाडा में सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाला प्रयोगशाला (एसएनओएलएबी) में स्थित दुनिया की सबसे गहरी भूमिगत प्रयोगशाला, यह प्रयोग ब्रह्मांड के अदृश्य द्रव्यमान का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। गहरे द्रव्य।
सुपरसीडीएमएस टीम ने हाल ही में घोषणा की कि उन्होंने प्रयोग को उसके परिचालन तापमान तक सफलतापूर्वक ठंडा कर लिया है, जो बाहरी अंतरिक्ष की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक ठंडा है।
1970 के दशक में प्रसिद्ध खगोलशास्त्री वेरा रुबिन (जिनके लिए वेरा सी. रुबिन वेधशाला का नाम रखा गया है) द्वारा औपचारिक रूप से परिकल्पना की गई थी, डार्क मैटर रहस्यमय द्रव्यमान है जो सैद्धांतिक रूप से ज्ञात ब्रह्मांड में 85% द्रव्यमान के लिए जिम्मेदार है।
साठ वर्षों से चल रहे अध्ययन के बावजूद, वैज्ञानिकों को अभी तक इस मामले का ठोस सबूत नहीं मिला है या यह निर्धारित नहीं किया गया है कि यह किस चीज से बना है।
हालाँकि, सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत सिद्धांत यह है कि यह बड़े कणों से बना है जो गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से “सामान्य पदार्थ” के साथ संपर्क करते हैं, जिसे कोल्ड डार्क मैटर (सीडीएम) मॉडल के रूप में जाना जाता है।
प्रयोग, जो पहले से ही पृथ्वी से गुजरने वाले काले पदार्थ के कणों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, में अल्ट्रा-शुद्ध सीसे की परतों से बना चार मीटर लंबा, चार मीटर व्यास (~ 13 x 13 फीट) बेलनाकार घेरा शामिल है।
यह परिरक्षण हमारे वायुमंडल से गुजरने वाली उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा उत्पादित न्यूट्रॉन और गामा-किरणों सहित विकिरण से अंदर के डिटेक्टरों की रक्षा करता है।
इसके आधार तापमान तक पहुंचना सुपरसीडीएमएस के लिए एक प्रमुख संक्रमण का प्रतीक है, जो पूर्ण शून्य (-273.15 डिग्री सेल्सियस; -459.67 डिग्री फारेनहाइट) से 1/1000 डिग्री ऊपर है, वह तापमान जिस पर परमाणु और आणविक गति बंद हो जाती है।
यूनिवर्सिटी ऑफ मिनेसोटा स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी में प्रोफेसर और सुपरसीडीएमएस के प्रवक्ता प्रिसिला कुशमैन ने यूएमएन प्रेस विज्ञप्ति में कहा:
हमारे संवेदनशील क्रायोजेनिक सॉलिड-स्टेट डिटेक्टरों को स्थापित करने में सक्षम कम पृष्ठभूमि वाली सुविधा के निर्माण के लिए वर्षों से चले आ रहे अभियान में बेस तापमान तक पहुंचना एक प्रमुख मील का पत्थर है।
इतने कम तापमान पर, हमारे स्थापित डिटेक्टर अब पैरामीटर स्पेस के एक पूरे नए क्षेत्र को स्कैन कर सकते हैं जहां सबसे हल्के डार्क मैटर कण छिपे हो सकते हैं।
डिटेक्टरों की सुरक्षा करने वाले लो-बैकग्राउंड शील्ड को डिजाइन और असेंबल करने के अलावा, मिनेसोटा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने मशीन लर्निंग एल्गोरिदम और विश्लेषण तकनीक भी विकसित की है।
कुछ महीनों में प्रयोग चालू हो जाने पर इनका उपयोग डेटा से तेजी से डार्क मैटर सिग्नल निकालने के लिए किया जाएगा।
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बेस तापमान हासिल करने के साथ, सहयोग अब डिटेक्टर कमीशनिंग की महीनों लंबी प्रक्रिया में आगे बढ़ेगा, जिसके दौरान वे प्रत्येक डिटेक्टर चैनल को चालू, कैलिब्रेट और अनुकूलित करेंगे।
डार्क मैटर के अलावा, सुपरसीडीएमएस वैज्ञानिकों को दुर्लभ आइसोटोप का अध्ययन करने, इलेक्ट्रॉन-वोल्ट स्तर तक ऊर्जा जमाव का अध्ययन करने और संभवतः नए प्रकार के कण इंटरैक्शन की खोज करने की अनुमति देगा।
यह लेख मूल रूप से यूनिवर्स टुडे द्वारा प्रकाशित किया गया था। मूल लेख पढ़ें.
