இருள் பருப்பொருள் கருவியில் அரிய, மிகக் குறைந்த ஆற்றல் சூரிய நியூட்ரினோக்கள்

இத்தாலியில் உள்ள கிரான் சாஸோ ஆய்வகத்தில், இருள் பருப்பொருளைத் தேட வடிவமைக்கப்பட்ட XENONnT கருவி, எதிர்பாராத விதமாக சூரியனிலிருந்து வரும் மிகக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நியூட்ரினோக்களைக் கண்டறிந்துள்ளது. நியூட்ரினோக்கள் என்பவை கிட்டத்தட்ட நிறையும் மின்சுமையும் இல்லாத நுண்துகள்கள். இவை பொருளுடன் அரிதாகவே இடைவினையாற்றும்; ஒவ்வொரு விநாடியும் சுமார் 100 பில்லியன் நியூட்ரினோக்கள் நம் கட்டைவிரல் நகத்தின் வழியாகக் கடந்து செல்கின்றன. ஆகஸ்ட் 29 அன்று arXiv.org எனும் முன்-வெளியீட்டுத் தளத்தில் ஆய்வுக் கட்டுரை ஒன்று சமர்ப்பிக்கப்பட்டது. அதில் XENONnT சர்வதேசக் குழு, 17 கிலோ-எலக்ட்ரான்-வோல்ட் (keV) அளவுக்குக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நூற்றுக்கணக்கான நியூட்ரினோக்களைக் கண்டதாகத் தெரிவித்துள்ளது. இது முன்பு கண்டறியப்பட்ட மிகவும் பலவீனமான நியூட்ரினோவை விடவும் சுமார் பத்தில் ஒரு பங்கு ஆற்றல் கொண்டது. இந்த முடிவு இன்னும் சக மதிப்பாய்வுக்கு உட்படுத்தப்படவில்லை.

இந்த நியூட்ரினோக்கள், சூரியனுக்கு ஆற்றலின் பெரும்பகுதியை அளிக்கும் புரோட்டான்-புரோட்டான் இணைவு வினையிலிருந்து உருவாகின்றன; இதில் இரு புரோட்டான்கள் இணைந்து ஒரு பெரிய அணுக்கருவை உருவாக்குகின்றன. கருவிக்குள் ஒரு நியூட்ரினோ எலக்ட்ரானை மோதும்போது உண்டாகும் ஒளிச் சிதறல்களைக் கண்டறிவதன் மூலம் XENONnT இவற்றைப் பிடித்தது. இருள் பருப்பொருள் கருவி ஒன்று இந்த வழியில் நியூட்ரினோவை அடையாளம் கண்டது இதுவே முதல் முறை. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு 5 சிக்மா புள்ளியியல் அளவை எட்டியது; ஒரு முடிவை உறுதியானதாகக் கருத இயற்பியலாளர்கள் பொதுவாகக் கோரும் எல்லை இதுவே.

இதற்கு ஒத்த, ஆனால் குறைந்த உறுதித்தன்மை கொண்ட ஒரு தடயம் ஏற்கெனவே வேறு இடத்தில் கிடைத்திருந்தது. ஜூலையில், சீனாவின் லியாங்ஷான் பகுதியில் உள்ள ஜின்பிங் நிலத்தடி ஆய்வகத்தில் இருக்கும் PandaX-4T கருவி, இதேபோன்ற குறைந்த ஆற்றல் நியூட்ரினோவின் தடயத்தைக் கண்டதாகத் தெரிவித்திருந்தது. ஆனால் அது 2.2 சிக்மா அளவில் மட்டுமே இருந்தது — உறுதியான கண்டுபிடிப்பாகக் கருதப் போதுமானதல்ல. 2024ஆம் ஆண்டில், XENONnT மற்றும் PandaX-4T ஆகிய இரண்டும் அதிக ஆற்றல் கொண்ட சூரிய நியூட்ரினோக்களைக் கண்டிருந்தன. அவை ஒரு அரிதான இணைவு வினையிலிருந்து உருவாகி, முழு அணுக்கருவையும் தாக்குவதால் எளிதாகக் கண்டறியப்படுகின்றன, ஒற்றை எலக்ட்ரானைப் போலல்லாமல்.

சூரிச் பல்கலைக்கழகத்தின் XENONnT இயற்பியலாளர் புளோரியன் யோர்க், கருவியின் மேம்பட்ட வடிவம் எதிர்காலத்தில் சூரியனின் உள் அமைப்பு குறித்த விரிவான தகவல்களைத் தரக்கூடும் எனக் கூறினார். இந்த ஆய்வில் ஈடுபடாத டியூக் பல்கலைக்கழக இயற்பியலாளர் கேட் ஸ்கோல்பர்க், பின்னணி இரைச்சலில் இருந்து நியூட்ரினோ சமிக்ஞையைத் தேடுவதை 'வைக்கோல் போரில் ஊசியைத் தேடுவது' போன்றது எனக் குறிப்பிட்டார். குழுவின் பணியை அவர் 'மிகச் சிறந்த சாதனை' என்றும் பாராட்டினார்.