অস্ট্রেলিয়া গভীর সোনার খনিতে "ডার্ক ম্যাটার" খুঁজছে

সুচিপত্র:

অস্ট্রেলিয়া গভীর সোনার খনিতে "ডার্ক ম্যাটার" খুঁজছে
অস্ট্রেলিয়া গভীর সোনার খনিতে "ডার্ক ম্যাটার" খুঁজছে
Anonim

মেলবোর্নের উত্তর -পশ্চিমে কয়েক ঘণ্টার ড্রাইভে অবস্থিত ছোট্ট ভিক্টোরিয়ান শহর স্টোভেলের উপকণ্ঠে একটি স্বর্ণের খনির গভীরে মহাবিশ্বের সবচেয়ে অধরা পদার্থগুলির একটি - ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধানের জন্য একটি পরীক্ষাগার তৈরি করা হচ্ছে।

ভূগর্ভে এক কিলোমিটার, ল্যাবটি এখন বহু মিলিয়ন ডলারের এন্টারপ্রাইজের চেয়ে টেনিস কোর্ট আকারের গুহার মতো। এর কারণ হল ল্যাব - মেলবোর্ন বিশ্ববিদ্যালয়, ANSTO, সুইনবার্ন এবং অন্যান্যদের মধ্যে একটি অংশীদারিত্ব - এখনও বিকাশাধীন। কিন্তু সফল হলে, এটি জ্যোতির্বিজ্ঞানের সবচেয়ে বড় রহস্যের একটি সমাধান করতে সাহায্য করতে পারে।

"এটি আমাদের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সময়," মেলবোর্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক ফিলিপ উরকুইহো বলেন, SABER- সোডিয়াম আইওডাইড সহ সক্রিয় ব্যাকগ্রাউন্ড রিজেকশন এক্সপেরিমেন্টের একটি ডার্ক ম্যাটার এক্সপেরিমেন্টের কণা পদার্থবিদ এবং প্রযুক্তিগত সমন্বয়কারী।

"ডিসেম্বরের মধ্যে ল্যাবরেটরিটি নিজেই শেষ করা উচিত। আমরা আশা করি নভেম্বরের মধ্যে আমরা আমাদের কিছু পরীক্ষামূলক সরঞ্জাম আনতে সক্ষম হব।"

অন্ধকার বস্তু, যা মহাবিশ্বের 85৫% পদার্থ নিয়ে গঠিত বলে মনে করা হয়, তা খুঁজে পাওয়া সহজ নয়। এটি গ্যাস এবং ধূলিকণার মতো মহাকাশ বস্তু সনাক্ত করতে সাধারণত ব্যবহৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কোনোটিতে দৃশ্যমান নয়। তদুপরি, মনে হচ্ছে এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির সাথে মোটেও যোগাযোগ করে না - যার অর্থ এটি আলো শোষণ করে না, প্রতিফলিত করে না বা নির্গত করে না।

বিজ্ঞানীরা এর অস্তিত্ব সম্পর্কে জানেন কারণ নক্ষত্র, গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সি ক্লাস্টারগুলি কোন অতিরিক্ত ব্যাখ্যা ছাড়াই খুব শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণ আকর্ষণ করে, উদাহরণস্বরূপ, কোথাও একটি অন্ধকার পদার্থ লুকিয়ে আছে।

ANSTO- এর কৌশলগত প্রকল্পের সিনিয়র উপদেষ্টা ড Richard রিচার্ড গ্যারেট বলেন, "যদি আমরা এটি খুঁজে পাই, তাহলে এটি একটি নিশ্চিত নোবেল পুরস্কার।" "এটি [মহাকর্ষীয় তরঙ্গের মত। এটি আরেকটি বিষয় যা 30-40 বছর ধরে খুঁজছিল, অবশেষে এই বিশাল পরীক্ষাগুলি (বিশেষত, লেজার ইন্টারফেরোমেট্রিক গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ অবজারভেটরি) এটি খুঁজে পায়নি।"

কিন্তু ডার্ক ম্যাটারের অনুসন্ধান এখন পর্যন্ত ব্যর্থ হয়েছে। এখনও।

আমাদের নাকের নিচে

গবেষকরা বিভিন্ন উপায়ে পৃথিবীতে অন্ধকার পদার্থ সনাক্ত করার চেষ্টা করছেন।

গামা রশ্মি বা কণা-প্রতিপক্ষের জোড়া যেমন আমরা সনাক্ত করতে পারি এমন কিছুতে ডার্ক ম্যাটারকে ক্ষয় করে ধরা প্রথম উপায়। দুর্ভাগ্যবশত, ডার্ক ম্যাটারই একমাত্র জ্যোতির্বিজ্ঞান প্রক্রিয়া নয় যা এগুলো তৈরি করে, যা প্রক্রিয়াটির জটিলতার আরেকটি স্তর যোগ করে।

SABER এর মত ডিটেক্টর আছে যারা ভূগর্ভস্থ গভীর উৎস থেকে দুর্বলভাবে মিথস্ক্রিয়াশীল বৃহৎ কণা বা WIMPS নামক কাল্পনিক ডার্ক ম্যাটার কণার পুনরাবৃত্তি সনাক্ত করার চেষ্টা করে।

Image
Image

কিন্তু এখন পর্যন্ত নির্মিত প্রতিটি ডিটেক্টর শুধুমাত্র সিগন্যাল সনাক্ত করেছে যা একটি ভিন্ন কারণে দায়ী হতে পারে। অন্ধকার ব্যাপারটা বোধগম্য থেকে যায়।

একটি ব্যতিক্রম ছাড়া। গত 25 বছর ধরে, উত্তর -পূর্ব ইতালির L'Aquila এর কাছে Laboratori Nazionali del Gran Sasso এ DAMA / LIBRA নামক একটি ডিটেক্টর রেকর্ড করা সংকেতগুলির সংখ্যায় বার্ষিক প্যাটার্ন লক্ষ করেছে। "বার্ষিক মডুলেশন প্রভাব" বলা হয়, এটি আমাদের ছায়াপথের ডার্ক ম্যাটার হ্যালোর ভিতরে এবং বাইরে চলে যাওয়ার কারণে হতে পারে।

উরকুইজো বলেন, "এই 25 বছরে, [DAMA / LIBRA] ডেটা দেখিয়েছে যে এটি একটি অত্যন্ত, অত্যন্ত উচ্চ স্তরের আত্মবিশ্বাসের সাথে এই বার্ষিক মডুলেশন প্রভাব ফেলেছে।""তাদের গবেষণা এবং তাদের গবেষণার স্বাধীন পর্যালোচনার মাধ্যমে, তারা ব্যাখ্যা করার জন্য ডার্ক ম্যাটার হাইপোথিসিসকে বাতিল করতে পারেনি।"

ইটালিয়ান ল্যাবরেটরি ডিটেক্টরের জগতে একটি "সাদা কাক" ছিল, কারণ অন্য কোন ডিটেক্টর তাদের ফলাফল প্রতিলিপি করতে পারেনি। এর একটি কারণ হল, DAMA / LIBRA টিম সোডিয়াম আয়োডাইডের বিশেষ স্ফটিক ব্যবহার করেছে। এগুলি ছিল সবচেয়ে বেশি রেডিও -পরিষ্কার করা - অর্থাৎ, খুব কম স্তরের তেজস্ক্রিয়তার সাথে - কখনও তৈরি হয়েছিল এবং দলটি এখনও এই রেকর্ডটি ধরে রেখেছে।

স্ফটিক উৎপাদনের জন্য, সোডিয়াম আয়োডাইড পাউডার "অ্যাস্ট্রোগ্রাড" ব্যবহার করা হয় - কম তেজস্ক্রিয়তা সহ একটি যৌগ, কিন্তু এখনও স্ফটিক নয়। যখন গবেষকরা একটি গুঁড়া থেকে একটি স্ফটিক উৎপন্ন করে, সাধারণত পরিবেশ থেকে তেজস্ক্রিয় দূষকগুলি স্ফটিকগুলিতে জড়িয়ে পড়ে, তাই কম তেজস্ক্রিয়তা বজায় রাখার সময় স্ফটিকগুলি বৃদ্ধি এবং বিশুদ্ধ করার জন্য খুব নির্দিষ্ট সরঞ্জাম প্রয়োজন।

স্ফটিকের উরকুইজো বলেন, "এটি আসলে একটি খুব জটিল এবং সময়সাপেক্ষ R&D প্রক্রিয়া যা খুব, খুব বিশেষ।"

কিন্তু DAMA / LIBRA সংশয়বাদীরা বিশ্বাস করে না যে এটি স্ফটিকগুলির তেজস্ক্রিয় বিশুদ্ধতার কারণে। যেহেতু এই প্যাটার্নটি বার্ষিকভাবে সনাক্ত করা হয়, তারা ধরে নেয় যে ডিটেক্টর এই সংকেত পরিবর্তনের পরিমাপ শুধুমাত্র পরিবর্তিত asonsতুগুলির সাথে মিলিয়ে করে।

এই যে আমরা বিপরীত withতু সঙ্গে বিশ্বের অন্য দিকে হয় যে সত্য কাজে আসে।

উরকুইহো বলেন, "আমরা যদি তাদের মতো একই প্রভাব দেখি, আমরা জানি যে এটি seasonতুগত প্রভাব নয়, বরং বাহ্যিক কিছু।" "মূলত, আমরা দুজনেই ডার্ক ম্যাটার দেখব।"

এমনকি যদি এটি ডার্ক ম্যাটার না হয়, তবুও এটি পৃথিবীর বাহ্যিক কিছু হবে যা বিজ্ঞানীরা এখনো জানেন না, যা ডার্ক ম্যাটার খোঁজার মতোই উত্তেজনাপূর্ণ হবে। কিন্তু প্রথমে তাদের ডিটেক্টর শেষ করতে হবে।

এ পর্যন্ত, তারা সোডিয়াম আয়োডাইড স্ফটিকগুলিকে DAMA / LIBRA পরীক্ষায় ব্যবহৃত রেডিও -বিশুদ্ধ করে তুলেছে - এমন একটি কীর্তি যার জন্য বিশ্বব্যাপী প্রতিষ্ঠানগুলির মধ্যে গবেষণা এবং বিকাশের দীর্ঘ প্রক্রিয়া প্রয়োজন।

ANSTO ইতোমধ্যেই বিকিরণের ক্ষুদ্রতম মাত্রা পরীক্ষা করার জন্য যন্ত্রপাতি স্থাপন করেছে এবং দলটি তাদের সমস্ত উপকরণ তেজস্ক্রিয়তার জন্য পরীক্ষা করছে, নিশ্চিত করে যে সবকিছু যতটা সম্ভব কম। আমাদের চারপাশে ক্ষুদ্র স্তরের বিকিরণ বিদ্যমান - এমনকি কলা এবং মানুষ, উদাহরণস্বরূপ, সামান্য তেজস্ক্রিয়। অতএব, দলকে অবশ্যই এই "স্বাভাবিক" তেজস্ক্রিয়তা সীমিত করতে হবে যাতে এটি ডিটেক্টরের ক্রিয়াকলাপে হস্তক্ষেপ না করে।

গ্যারেট বলেন, "আমরা নির্মাণের জন্য সেরা কংক্রিট মিশ্রণ খুঁজে বের করার চেষ্টা করে সমস্ত অস্ট্রেলিয়া থেকে সব ধরনের বালি, নুড়ি এবং সিমেন্ট পাউডার পরিমাপ করেছি।"

"আমরা খুব, খুব দুর্বল সংকেতগুলির জন্য গভীর ভূগর্ভস্থ খুঁজছি, কিন্তু আমরা যে কংক্রিট ব্যবহার করছি তা তেজস্ক্রিয় হলে এটি করার কোনও অর্থ নেই।"

তারপর - অবস্থান। একটি সক্রিয় সোনার খনিতে কাজ করার অনেক ইতিবাচক দিক রয়েছে। খনির কোম্পানি সমস্ত বায়ুচলাচল এবং নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনার যত্ন নেয়। এছাড়াও, খনি শ্রমিকরা বিশেষভাবে সজ্জিত খনি গাড়িতে বিজ্ঞানীকে লম্বা, ঘূর্ণায়মান টানেলের মাধ্যমে পরীক্ষাগারে যেতে পারে।

কিন্তু এই পদ্ধতির অসুবিধা এবং সমস্যা রয়েছে। পরীক্ষাগারের নির্মাণ প্রায় তিন বছর বিলম্বিত হয়েছিল যখন খনি মালিক পরিবর্তন করে এবং কিছু সময়ের জন্য বন্ধ হয়ে যায়। উপরন্তু, গুহা প্রতি আট ঘন্টা খালি করা আবশ্যক যাতে খনীরা সোনার জন্য বিস্ফোরণ করতে পারে।

ডায়াগ্রামে, SABER একটি ভ্যাটের ভিতরে একটি ঝাড়বাতির মত দেখায়, যা একটি ধাতব ভল্টে আবদ্ধ থাকে। ডিটেক্টর নিজেই ভ্যাটের উপরের দিক থেকে ঝুলন্ত একটি ঝাড়বাতি এবং রেডিও-পিউরিফাইড সোডিয়াম আয়োডাইডের 50 কেজি স্ফটিক দিয়ে ভরে বিকিরণের কোন ক্ষুদ্র ইঙ্গিত সনাক্ত করতে পারে।

চ্যান, যাকে দল ভেটো বলে, ফোটোমাল্টিপ্লায়ার (অবিশ্বাস্যভাবে সংবেদনশীল আলো ডিটেক্টর) দ্বারা আবৃত এবং এতে রৈখিক অ্যালকাইলবেনজিন থাকবে, যা সাধারণত ডিটারজেন্ট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু এই ক্ষেত্রে "তরল সিন্টিলেটর" হিসাবে ব্যবহৃত হয় যা আলোর সাথে জ্বলবে এটি তাকে বিকিরণ আঘাত করে। এবং চার মিটারের একটি ভল্টও রয়েছে, যা উরকুইহো বলতে পারেন একটু বেশিই: SABER এর মধ্যে প্রায় 100 টন ইস্পাত থাকবে, যা পরীক্ষাটিকে বিপথগামী কণার বিকিরণ থেকে রক্ষা করে যা যেকোন সম্ভাব্য পরিমাপ নষ্ট করতে পারে।

উরকুইজো ব্যাখ্যা করেন, "পটভূমির বিকিরণ সম্পর্কে আমাদের প্রকৃত বিভ্রান্তি ছিল।" "সর্বনিম্ন তেজস্ক্রিয়তার অঞ্চল যা দক্ষিণ গোলার্ধের যে কোনও জায়গায় পাওয়া যায় এই স্ফটিকগুলির কেন্দ্রে।"

কিন্তু এখন ডিটেক্টরের যন্ত্রাংশগুলি এখনও খনিতে পরিবহন করা হয়নি - পরিবর্তে, ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধানের জন্য কিছু যন্ত্রপাতি পার্কিং লটে রয়েছে।

উরকুইজো বলেন, "মেলবোর্ন ইউনিভার্সিটিতে যন্ত্রপাতির জন্য খুব বেশি স্টোরেজ স্পেস নেই, তাই আমরা আমাদের আনস্টো সংযোগটি ব্যবহার করছি শুধু গাড়ী পার্কের মধ্যে তরল সিন্টিলেটর রাখার জন্য।"

যখন শেষ পর্যন্ত ডিটেক্টরটি ইনস্টল করা হয়, তখন যা থাকে তা কেবল পৃষ্ঠের উপর বসে ফলাফলের জন্য অপেক্ষা করা। কিন্তু ততক্ষণ পর্যন্ত দলের কিছু করার আছে।

"প্রতিটি উপাদান আমাদের কাছে আসে, এবং আমরা এটির তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপ করি যে এটি যথেষ্ট ভাল কিনা তা দেখার জন্য," গ্যারেট বলেছেন।

"এটি সময়ের বিরুদ্ধে একটি প্রতিযোগিতা।"

প্রস্তাবিত: