സെഫിർനെറ്റ് ലോഗോ

ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം തിരയാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു പുതിയ മാർഗം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു

തീയതി:

മാർച്ച് 28, 2024 (നാനോവർക് ന്യൂസ്) പതിറ്റാണ്ടുകളായി ലോകമെമ്പാടും ഒന്നിലധികം അൾട്രാ സെൻസിറ്റീവ് കണികാ കണ്ടെത്തൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടും, അതിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ മുതൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം അദൃശ്യമായി തുടരുന്നു. ഇപ്പോൾ, ഊർജ്ജ വകുപ്പിൻ്റെ (DOE) SLAC നാഷണൽ ആക്സിലറേറ്റർ ലബോറട്ടറിയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം തിരയുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു, ഗവേഷകർ തെർമലൈസ്ഡ് ഡാർക്ക് ദ്രവ്യം എന്ന് വിളിക്കുന്നത് കണ്ടെത്തുന്നതിന് സ്വാഭാവികമായും ട്യൂൺ ചെയ്തേക്കാം. ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം കണ്ടെത്തൽ നിർദ്ദേശം (ഇടത്) പുതിയ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം കണ്ടെത്തൽ നിർദ്ദേശം ഒരു ഡിറ്റക്ടറിലെ അണുകേന്ദ്രങ്ങളും ഭൂമിയിലും ചുറ്റുപാടും ഉള്ള ലോ-ഊർജ്ജം ഉള്ള ഇരുണ്ട ദ്രവ്യവും തമ്മിലുള്ള ഇടയ്‌ക്കിടെയുള്ള ഇടപെടലുകൾക്കായി തിരയുന്നു. (വലത്) ഒരു പരമ്പരാഗത ഡയറക്ട് ഡിറ്റക്ഷൻ പരീക്ഷണം ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം ചിതറിക്കിടക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വല്ലപ്പോഴുമുള്ള തിരിച്ചടികൾക്കായി തിരയുന്നു. (ചിത്രം: അനിർബൻ ദാസ്, നോഹ് കുറിൻസ്‌കി, റെബേക്ക ലീൻ) ഭൂരിഭാഗം ഇരുണ്ട ദ്രവ്യ പരീക്ഷണങ്ങളും ഗാലക്‌സിയിലെ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തെ വേട്ടയാടുന്നു, അത് ബഹിരാകാശത്ത് നിന്ന് നേരിട്ട് ഭൂമിയിലേക്ക് റോക്കറ്റ് ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ മറ്റൊരു ഇനം വർഷങ്ങളായി ഭൂമിക്ക് ചുറ്റും തൂങ്ങിക്കിടന്നിരിക്കാമെന്ന് എസ്എൽഎസി ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ റെബേക്ക ലീൻ പറഞ്ഞു. പുതിയ പഠനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു രചയിതാവ് (ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്ററുകൾ, ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങളിൽ ഡാർക്ക് മാറ്റർ ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് പവർ). ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം ഭൂമിയിലേക്ക് പോകുന്നു, വളരെയധികം കുതിച്ചുകയറുന്നു, ഒടുവിൽ ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൽ കുടുങ്ങുന്നു," ലീൻ പറഞ്ഞു, ശാസ്ത്രജ്ഞർ അതിനെ തെർമലൈസ്ഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്ന ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു. കാലക്രമേണ, ഈ തെർമലൈസ്ഡ് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം കുറച്ച് അയഞ്ഞ, ഗാലക്‌സി കണികകളേക്കാൾ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിലേക്ക് ഉയരുന്നു, അതായത് ഇത് ഒരു ഡിറ്റക്ടറിൽ ഇടിക്കാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്. നിർഭാഗ്യവശാൽ, തെർമലൈസ്ഡ് ഡാർക്ക് ദ്രവ്യം ഗാലക്‌സിയിലെ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തേക്കാൾ വളരെ സാവധാനത്തിൽ നീങ്ങുന്നു, അതായത് ഗാലക്‌സിയിലെ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തെക്കാൾ വളരെ കുറച്ച് ഊർജം ഇത് പകരും - പരമ്പരാഗത ഡിറ്റക്ടറുകൾക്ക് കാണാൻ കഴിയുന്നത് വളരെ കുറവാണ്. അത് മനസ്സിൽ വെച്ചുകൊണ്ട്, ലീനും SLAC പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറൽ സഹപ്രവർത്തകനുമായ അനിർബൻ ദാസും SLAC യിലെ സ്റ്റാഫ് സയൻ്റിസ്റ്റും ഒരു പുതിയ ലാബിൻ്റെ നേതാവുമായ നോഹ് കുറിൻസ്കിയെ സമീപിച്ചു, അവർ ഒരു പസിലിനെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന ക്വാണ്ടം സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം കണ്ടെത്തുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു: സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകൾ ആയിരിക്കുമ്പോൾ പോലും. കേവല പൂജ്യത്തിലേക്ക് തണുപ്പിച്ച്, സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് എല്ലാ ഊർജ്ജവും നീക്കം ചെയ്യുകയും ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ക്വാണ്ടം അവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, എങ്ങനെയോ ഊർജ്ജം വീണ്ടും പ്രവേശിക്കുകയും ക്വാണ്ടം അവസ്ഥയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. സാധാരണഗതിയിൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ അനുമാനിക്കുന്നത് അപൂർണ്ണമായ ശീതീകരണ സംവിധാനങ്ങളോ പരിസ്ഥിതിയിലെ ചില താപ സ്രോതസ്സുകളോ ആണ്, കുറിൻസി പറഞ്ഞു. എന്നാൽ മറ്റൊരു കാരണവും ഉണ്ടായിരിക്കാം, അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു: "നമുക്ക് യഥാർത്ഥത്തിൽ തികച്ചും തണുത്ത സംവിധാനമുണ്ടെങ്കിൽ, നമുക്ക് അതിനെ ഫലപ്രദമായി തണുപ്പിക്കാൻ കഴിയാത്തത് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്താൽ നിരന്തരം ബോംബെറിയപ്പെടുന്നതുകൊണ്ടാണോ?" സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങൾ തെർമലൈസ്ഡ് ഡാർക്ക് മാറ്റർ ഡിറ്റക്ടറുകളായി പുനർരൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയുമോ എന്ന് ദാസ്, കുറിൻസ്കി, ലീൻ എന്നിവർ ചിന്തിച്ചു. അവരുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ അനുസരിച്ച്, ഒരു ക്വാണ്ടം സെൻസർ സജീവമാക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം വളരെ കുറവാണ് - ഒരു ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടിൻ്റെ ആയിരത്തിലൊന്ന് - അതിന് കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഗാലക്‌സിയിലെ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യവും ഭൂമിക്ക് ചുറ്റും തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്ന താപവത്കൃത ഇരുണ്ട ദ്രവ്യ കണങ്ങളും കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. തീർച്ചയായും, തകരാറിലായ ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം കാരണമാണെന്ന് ഇതിനർത്ഥമില്ല - അത് സാധ്യമാണെന്ന് മാത്രം. അടുത്ത ഘട്ടം, സെൻസിറ്റീവ് ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങളെ ഡാർക്ക് മാറ്റർ ഡിറ്റക്ടറുകളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുമോ, എങ്ങനെയെന്ന് കണ്ടെത്തുക എന്നതാണ് ലീനും കുറിൻസ്‌കിയും പറഞ്ഞത്. അതോടൊപ്പം പരിഗണിക്കേണ്ട ചില കാര്യങ്ങളുണ്ട്. തുടക്കക്കാർക്കായി, ഉപകരണം നിർമ്മിക്കാൻ ഒരു മികച്ച മെറ്റീരിയൽ ഉണ്ടായിരിക്കാം. "ആരംഭിക്കാൻ ഞങ്ങൾ അലൂമിനിയം നോക്കുകയായിരുന്നു, അത് ഡിറ്റക്ടറുകൾക്കായി ഇതുവരെ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച സ്വഭാവമുള്ള മെറ്റീരിയലായതുകൊണ്ടാണ്," ലീൻ പറഞ്ഞു. "എന്നാൽ ഞങ്ങൾ നോക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള മാസ് റേഞ്ചിനും ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന തരം ഡിറ്റക്ടറിനും, ഒരുപക്ഷേ മികച്ച ഒരു മെറ്റീരിയൽ ഉണ്ടായിരിക്കാം." ഗാലക്‌സിയിലെ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം നേരിട്ടുള്ള കണ്ടെത്തൽ ഉപകരണങ്ങളുമായി ഇടപഴകുമെന്ന് സംശയിക്കുന്നതുപോലെ, തെർമലൈസ്ഡ് ഡാർക്ക് മാറ്റർ ഒരു ക്വാണ്ടം ഉപകരണവുമായി സംവദിക്കാതിരിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുമുണ്ട്, ലീൻ പറഞ്ഞു. "ഈ പഠനത്തിൽ, ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം വരുന്നതും ഡിറ്റക്ടറിൽ നിന്ന് നേരെ കുതിക്കുന്നതുമായ ഒരു ലളിതമായ കേസിനെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ ചിന്തിക്കുകയായിരുന്നു, പക്ഷേ ഇതിന് മറ്റ് പല കാര്യങ്ങളും ചെയ്യാൻ കഴിയും." ഉദാഹരണത്തിന്, മറ്റ് കണങ്ങൾക്ക് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യവുമായി ഇടപഴകാൻ കഴിയും, അത് ഡിറ്റക്ടറിലെ കണങ്ങളെ വിതരണം ചെയ്യുന്ന രീതി മാറ്റുന്നു. "SLAC-ൽ ആയിരിക്കുന്നതിൻ്റെ മഹത്തായ കാര്യങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്," ലീൻ പറയുന്നു.
സ്പോട്ട്_ഐഎംജി

ഏറ്റവും പുതിയ ഇന്റലിജൻസ്

സ്പോട്ട്_ഐഎംജി