విశ్వం గుట్టు విప్పే.. ‘న్యూట్రినో’
దిశ, ఫీచర్స్: విశ్వం ఆవిర్భవించిన నాటి నుంచి నేటి వరకు ఎన్నో అంతుచిక్కని రహస్యాలు మానవ మేధకు పదునుపెడుతున్నాయి. విశ్వం ఎలా పరిణామం చెందిందో ఇప్పటికీ ఓ మిస్టరీనే. నక్షత్ర మండల కేంద్రాల్లో బ్లాక్ హోల్స్ (కృష్ణబిలాలు) ఎలా ఆవిర్భవించాయో ఇప్పటివరకూ తెలియదు. ఇలా చెప్పుకుంటూ పోతే బోలెడు విషయాలు నిగూఢంగా ఉన్నాయి. అయితే విశ్వం మూలాలను కనుగొనేందుకు పరిశోధకులు ఎప్పుడూ తమ ప్రయత్నాలు సాగిస్తూనే ఉంటారు. ఇందులో భాగంగా న్యూట్రినోలు గుర్తించే డిటెక్టర్లను పలు దేశాలు నిర్మిస్తాయి. ప్రపంచంలో ఇప్పటికే రెండు అతిపెద్ద న్యూట్రినో డిటెక్టర్లు(సౌత్ పోల్- ఐస్ క్యూబ్, మధ్యధరా సముద్రంలో- అంటారెస్) ఉండగా, తాజాగా సైబీరియాలోని లోతైన బైకల్ సరస్సు నీటి అడుగున ‘గిగాటన్ వాల్యూమ్ డిటెక్టర్’ (జివిడి) అనే న్యూట్రినో టెలిస్కోప్ను రష్యన్ శాస్త్రవేత్తలు ప్రారంభించారు. 2016లో ఈ టెలిస్కోప్ నిర్మాణం ప్రారంభం కాగా, ఇటీవలే ఇది పూర్తయింది. అంతుచిక్కని ప్రాథమిక కణాలైన ‘న్యూట్రినో’లను అధ్యయనం చేయడానికి, వాటి మాలాలను కనుగొనడానికి ఈ మిషన్ స్టార్ట్ చేశారు. బిగ్ బ్యాంగ్ సమయంలో కొన్ని న్యూట్రినోలు ఏర్పడగా, మరికొన్ని సూపర్నోవా పేలుళ్ల ఫలితంగా లేదా సూర్యునిలో అణు ప్రతిచర్యల కారణంగా ఏర్పడ్డాయి. వీటిని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా విశ్వం మూలాలు తెలుసుకోవచ్చని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు.
ఇప్పటివరకు ఉన్న పరిశోధనలు, సిద్ధాంతాల ప్రకారం విశ్వం విడదీయరాని కొన్ని ప్రాథమిక కణాలతో తయారైందని మనం భావిస్తున్నాం. శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించిన పదార్థ కణాలను క్వార్క్స్, లెప్టాన్స్‌గా వర్గీకరించారు. అయితే ఈ కణాలు విశ్వంలో కేవలం ఐదు శాతం పదార్థాన్ని మాత్రమే కలిగి ఉండగా, విశ్వంలోని మిగిలిన 95 శాతం గురించి ఇప్పటికీ రహస్యమే. డార్క్ మ్యాటర్ 27 శాతం ఉండగా, విశ్వంలో మిగిలిన 68 శాతం ఏంటో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు నిర్విరామ ప్రయత్నాలు చేస్తూనే ఉన్నారు. భౌతిక రంగంలో ఇప్పటివరకు జరిగిన అన్వేషణల ఫలితంగా పన్నెండుకు పైగా క్వార్క్స్, లెప్టాన్‌లను కనుగొన్నారు. ప్రపంచంలోని ప్రతి పదార్థం కూడా వీటిలోని ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు అనే కణాలతో నిర్మితమవుతాయి. ఈ మూడు కణాలు వేర్వేరు కలయికలలో వివిధ రకాల అణువులను తయారు చేయగలవు. ఉదాహరణకు చెట్లు, నీరు, కారు, మానవుడు, చెక్క కుర్చీ, మొబైల్ ఫోన్, కుక్క, గ్రహం, నీరు, నేల, సూర్యుడు, నక్షత్రాలు వంటి కంటికి కనిపించేవన్నీ పదార్థాలే. కనబడని గాలి కూడా పదార్థమే. ఆమ్లజని, నత్రజని కూడా పదార్థాలే. సూక్ష్మ ప్రపంచంలో ఉండే అణువులు (atoms), పరమాణువులు (sub-atomic particles) కూడా పదార్థాలే. ఇవన్నీ ఫండమెంటల్ పార్టికల్స్‌తో ఏర్పడిన పదార్థాలే.
ఫండమెంటల్ పార్టికల్స్ అధ్యయనం ఎందుకు?
మానవులతో పాటు వారి చుట్టుపక్కల ఉన్న వాటిని అధ్యయనం చేయడం వల్ల శాస్త్రవేత్తలకు విశ్వం గురించి అవగాహన పెంచుకోవడానికి, సరైన రీతిలో అర్థం చేసుకోవడానికి ఓ మార్గం దొరుకుతుంది. ఫండమెంటల్ పార్టికల్స్‌పై పూర్తి అవగాహన వస్తే, శాస్త్రవేత్తలకు మిగతా పని ఈజీ అవుతుంది. ఈ క్రమంలో వాళ్లు న్యూట్రినో(ఇవి కూడా ప్రాథమిక కణాలే)లను అధ్యయనం చేయడానికి ఆసక్తి చూపిస్తున్నారు. న్యూట్రినోలు ప్రకృతిలో సమృద్ధిగా ఉన్నాయి. ప్రతి సెకనులో వెయ్యి ట్రిలియన్ల న్యూట్రినోలు మానవ శరీరం గుండా వెళుతున్నాయి. ఫోటాన్ల తర్వాత అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే కణాలు ఇవే కావడం విశేషం. న్యూట్రినోలు సమృద్ధిగా ఉన్నప్పటికీ, అవి పట్టుకోవడం అంత సులభం కాదు, దీనికి కారణం అవి ఎలాంటి ఆవేశాన్ని కలిగి ఉండవు. దీని ఫలితంగా అవి పదార్థంతో ఇంటారాక్ట్ కాలేవు.
గుర్తించడం ఎలా?
న్యూట్రినోలు..ఓ కొత్త భౌతిక శాస్త్రానికి క్లూ లాంటివి. మనకు ఇంకా తెలియని ప్రపంచాన్ని వివరించే మార్గాలు. యాంటీమాటర్‌కు బదులుగా విశ్వం ఎందుకు పదార్థంతో తయారైందో వివరించడానికి సహాయపడే ప్రత్యేకమైన లక్షణాలను కూడా అవి కలిగి ఉండొచ్చు. న్యూట్రినోకు బరువు ఉన్నప్పటికీ, ఇది పరమాణువులోని అత్యల్ప కొలవదగ్గ కణం కన్న చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. న్యూట్రినో ఎలాంటి వస్తువు గుండా అయినా ప్రయాణించగలదు. న్యూట్రినోలు రేడియో ధార్మికత, పరమాణు ప్రతిచర్య ద్వారా రూపొందుతాయి. అందువల్ల అవి సూర్యుని ఉపరితలం మీద, అణు పరిశోధనల వద్ద కాస్మిక్ కిరణాలు..అణువును తాకినపుడు ఉద్భవిస్తాయి. అయితే వీటిని గుర్తించడం చాలా కష్టం. నీరు లేదా మంచులో మాత్రమే వీటిని సంగ్రహించే అవకాశం ఉంది. ఆ పదార్థాల్లో న్యూట్రినోలు ఇంటారాక్ట్ చెందుతున్నప్పుడు ఫ్లాష్ ఆఫ్ లైట్ లేదా బుడగలు వెలువడుతాయి. ఈ సంకేతాలను సంగ్రహించడానికి, శాస్త్రవేత్తలు పెద్ద డిటెక్టర్లను నిర్మిస్తారు. జివిడి టెలిస్కోప్ అలాంటిదే. భూమి నుంచి వచ్చిన లేదా సూర్యునిలో అణు ప్రతిచర్యల సమయంలో ఉత్పత్తి చేసే అధిక-శక్తి న్యూట్రినోలను గుర్తించడానికి ఈ టెలిస్కోప్ను రూపొందించారు.
