डार्क मैटर का अब तक का सबसे मजबूत संकेत मिला LZ प्रयोग में

डार्क मैटर खोज प्रयोग LUX-ZEPLIN (LZ) के एक नए विश्लेषण ने एक ऐसी अकेली कण-घटना दर्ज की है जिसे ज्ञात पृष्ठभूमि स्रोतों से समझाना मुश्किल है. यह प्रयोग द्वारा अब तक रिपोर्ट किया गया सबसे मजबूत डार्क मैटर संकेत है। यह परिणाम खोज घोषित करने के लिए जरूरी मानक से काफी कम है, लेकिन वैज्ञानिकों का कहना है कि यह व्यापक शोध समुदाय के साथ साझा करने लायक दिलचस्प है।

LZ अमेरिका के दक्षिण डकोटा स्थित सैनफोर्ड भूमिगत अनुसंधान सुविधा (SURF) में करीब एक मील भूमिगत काम करता है। यहां 39 संस्थानों के 250 वैज्ञानिक और इंजीनियर काम करते हैं। ये वैज्ञानिक डार्क मैटर कणों — खासकर WIMP (कमजोर रूप से परस्पर क्रिया करने वाले भारी कण) नामक काल्पनिक कणों — के साथ संभावित टकराव की तलाश के लिए 10 टन अति-शुद्ध तरल जीनॉन का उपयोग करते हैं। इस प्रयोग का संचालन अमेरिकी ऊर्जा विभाग की लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी करती है। माना जाता है कि ब्रह्मांड के कुल पदार्थ का लगभग 85% हिस्सा डार्क मैटर है, लेकिन इसे अब तक सीधे नहीं देखा जा सका है।

इस विश्लेषण के लिए, शोधकर्ताओं ने मार्च 2023 से अप्रैल 2024 के बीच एकत्र किए गए 220 दिनों के डेटा की जांच की। उन्होंने सरल WIMP टकरावों से आगे बढ़कर डिटेक्टर के भीतर अधिक ऊर्जा छोड़ने वाले टकरावों को भी अपनी खोज में शामिल किया। ब्राउन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर और LZ के प्रवक्ता रिक गेट्सकेल ने कहा, "इस घटना को देखकर हमें बहुत दिलचस्पी हुई।" यह उस क्षेत्र में मिला जहां डार्क मैटर की उम्मीद है और पृष्ठभूमि बहुत कम है। उन्होंने आगे कहा, "सिर्फ एक घटना के साथ, हम जल्दबाजी नहीं करना चाहते। हम यह दावा नहीं कर रहे कि हमने डार्क मैटर देख लिया है।"

अगर यह घटना किसी WIMP के कारण हुई, तो उसका द्रव्यमान कम से कम 200 GeV/c² होगा — यानी प्रोटॉन के द्रव्यमान से 200 गुना से भी ज्यादा। यह वैज्ञानिकों द्वारा अब तक खोजे गए सबसे सरल मॉडलों से आगे की एक अलग तरह की परस्पर क्रिया की ओर इशारा करता है। यह परिणाम 2.6 सिग्मा सांख्यिकीय महत्व तक पहुंचता है। इसका अर्थ है कि ज्ञात पृष्ठभूमि प्रक्रियाएं इसे समझा सकें, इसकी संभावना लगभग 0.5% ही है। कण भौतिकविद आमतौर पर किसी खोज की घोषणा से पहले 5-सिग्मा महत्व की मांग करते हैं।

ब्रिस्टल विश्वविद्यालय की वरिष्ठ शोध सहयोगी और अध्ययन की प्रमुख लेखिका सैम एरिक्सन ने इसके बारे में बताया। "यह इस डेटासेट के एक ऐसे क्षेत्र में विस्तृत अध्ययन था जिसे हमने पहले नहीं खोजा था," उन्होंने कहा। "हमने पृष्ठभूमि घटनाओं के सभी संभावित कारणों को समझने के लिए महीनों का अतिरिक्त प्रयास किया," उन्होंने आगे बताया। ये निष्कर्ष जापान में हुए 2026 TeV पार्टिकल एस्ट्रोफिजिक्स सम्मेलन में प्रस्तुत किए गए। अध्ययन को arXiv पर डाले जाने और फिजिकल रिव्यू लेटर्स में भेजे जाने की उम्मीद है।