डार्क मैटर का सुराग? LZ डिटेक्टर में मिली एक अकेली कण-घटना

जून 2023 में, लक्स-ज़ेप्लिन (LUX-ZEPLIN) नामक डार्क मैटर डिटेक्टर, संक्षेप में LZ, के आंकड़ों के एक नए विश्लेषण में डार्क मैटर से मेल खाने वाली एक अकेली कण-टक्कर मिली। शोधकर्ताओं ने यह निष्कर्ष 1 सितंबर को जापान के टेंडो में हुई TeV कण खगोल भौतिकी बैठक में और LZ की वेबसाइट पर प्रकाशित एक पेपर में साझा किया। लेकिन भौतिकविदों ने चेतावनी दी है कि एक अकेली घटना किसी भी बात को साबित नहीं करती।

डार्क मैटर एक अदृश्य पदार्थ है जिसे अब तक सीधे नहीं देखा जा सका है; इसका अस्तित्व केवल ब्रह्मांड पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के आधार पर माना जाता है। LZ दक्षिण डकोटा राज्य के लीड शहर में सैनफोर्ड भूमिगत अनुसंधान सुविधा में स्थित है। यह तरल ज़ेनॉन (xenon) से भरी एक टंकी में परमाणु नाभिकों से टकराने वाले WIMP (वीकली इंटरैक्टिंग मैसिव पार्टिकल्स, यानी कमज़ोर रूप से अंतःक्रिया करने वाले भारी कण) नामक डार्क मैटर के एक प्रकार की खोज करता है। ऐसी टक्कर से प्रकाश की एक चमक पैदा होती है और इलेक्ट्रॉन निकलते हैं, जिन्हें डिटेक्टर के सेंसर पकड़ लेते हैं।

220 दिनों के आंकड़ों की जांच के बाद, ब्राउन विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी और LZ के प्रवक्ता रिक गेट्सकेल ने कहा कि उन्हें सिर्फ एक घटना मिली, जो बेहद दिलचस्प है — वाकई दिलचस्प है। भौतिकविदों के अनुमान के अनुसार, ज्ञात कणों से ऐसा संकेत मिलने की संभावना केवल 100 में से 1 है, यानी 2.6 सिग्मा का सांख्यिकीय महत्व। भौतिकी में किसी प्रमाण का दावा करने के लिए आमतौर पर 3 सिग्मा और खोज का दावा करने के लिए 5 सिग्मा चाहिए।

प्रतिक्रियाएं मिली-जुली रहीं। इस शोध से न जुड़े कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी विक हैक्सटन ने कहा कि हाल के समय में सामने आई यह सबसे दिलचस्प बात है। विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी डैन हूपर अधिक सतर्क रहे और बोले कि यह सिर्फ एक घटना है, असल में यहां क्या हो रहा है यह कोई नहीं जानता, फिर भी यह दिलचस्प ज़रूर है। डार्क मैटर की खोज में पहले भी झूठी उम्मीदें जग चुकी हैं — 2020 में XENON1T प्रयोग में दिखा एक संभावित संकेत बाद में उसके अगले प्रयोग द्वारा खारिज कर दिया गया था।

इस अध्ययन में विश्लेषण किए गए आंकड़ों से आगे, LZ पहले ही कम से कम तीन गुना अतिरिक्त डेटा जुटा चुका है।