2018 डार्क मैटर के लिए एक बड़ा साल था।
हमेशा की तरह, खगोलविदों को वास्तव में कोई भी सामान नहीं मिला, जो कि हमारे सभी दूरबीनों के लिए अदृश्य है, लेकिन बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड का कम से कम 80 प्रतिशत हिस्सा बनाता है।
एक डार्क मैटर तूफान की खबरें थीं, लेकिन हम वास्तव में इसे नहीं देख सकते। एक ऐसी आकाशगंगा की खोज की गई, जिसमें ऐसा प्रतीत होता था कि किसी काले पदार्थ का नहीं होना, जो कि अजीब तरह से अंधेरे पदार्थ के अस्तित्व को साबित करता है। लेकिन फिर यह पता चला कि आकाशगंगा में अंधेरे पदार्थ हो सकते हैं - कुछ भौतिकविदों के लिए संदेह में अंधेरे पदार्थ के अस्तित्व को छोड़कर। कई प्रयोग जो पृथ्वी पर सीधे काले पदार्थ का पता लगाने वाले थे, कुछ भी नहीं हुआ।
तो, यह कहां है कि वैज्ञानिकों को अंधेरे पदार्थ के लिए शिकार करना छोड़ दें, जैसा कि हम 2019 में कहते हैं? बहुत आशावादी, सभी बातों पर विचार किया। डार्क मैटर का शिकार सभी मोर्चों पर आगे बढ़ता है।
बड़े पैमाने पर भूमिगत डिटेक्टरों से लेकर विशाल आकाश सर्वेक्षणों में, 2019 में आगे बढ़ने के लिए डार्क मैटर के शिकार के चार प्रमुख चरण हैं।
LIGO ऑनलाइन वापस आता है
लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO), अमेरिकी डिटेक्टर जिसने सीधे 2015 में पहली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अवलोकन किया, अपने उपकरणों के उन्नयन की एक श्रृंखला के बाद पहले से कहीं अधिक डेटा एकत्र करते हुए, 2019 की शुरुआत में अपना तीसरा अवलोकन रन शुरू करेगा।
तो क्या एक गुरुत्वाकर्षण-तरंग डिटेक्टर अंधेरे पदार्थ के बारे में एक लेख में कर रहा है? यह पता चला है कि गुरुत्वाकर्षण-तरंग डेटा का उपयोग करके अंधेरे पदार्थ के संकेत को उजागर करने के लिए बहुत सारे टैंटलाइजिंग संभावनाएं हैं - हालांकि उनमें से कोई भी अभी तक महसूस नहीं किया गया है।
2018 में शोधकर्ताओं ने प्रस्तावित किया कि यदि ब्रह्मांड में कहीं बहुत कम द्रव्यमान वाले "डार्क फोटॉन" का संकेत मिलता है, तो इसका संकेत LIGO डेटा में बदल सकता है, जिससे गुरुत्वाकर्षण तरंगों के हस्ताक्षरों में बहुत विशिष्ट अनियमितताएं हो सकती हैं।
"हम दिखाते हैं कि दोनों जमीन-आधारित और भविष्य के अंतरिक्ष-आधारित गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों में एक खोज करने की क्षमता है," शोधकर्ताओं ने लिखा है।
LIGO ऑनलाइन के साथ, गुरुत्वाकर्षण-तरंग डेटा में डार्क मैटर के लिए सबूत को बदलना बहुत अधिक संभावना है।
भौतिक विज्ञानी यह पता लगाने की कोशिश करेंगे कि क्या मिनीब्यूने ने एक न्यूट्रिनो के भूत को छोड़ दिया था
2018 के दौरान, वैज्ञानिकों ने Fermilab National Accelerator Laboratory में एक प्रयोग से पेचीदा परिणामों के बारे में उत्साहपूर्वक बातचीत की, जिसे MiniBooNE कहा जाता है, ऐसे कणों की उपस्थिति का सुझाव देता है जो मौजूद नहीं होने चाहिए। अब तक की सबसे अच्छी व्याख्या यह है कि वहाँ एक चौथा, जैसा कि अभी तक अनदेखा-सा न्युट्रीनो है, जिसे बाँझ न्यूट्रिनो कहा जाता है, जो अपने बाकी न्यूट्रिनो कजिन्स की तुलना में ब्रह्मांड के बाकी हिस्सों के साथ भी बातचीत करता है।
कुछ शोधकर्ताओं का मानना है कि बाँझ न्युट्रीनो काले पदार्थ के लिए एक उम्मीदवार कण हो सकता है, और 2018 करीब आने के साथ, भौतिक विज्ञानी इस विसंगति पर अपने दृष्टिकोण को मजबूत कर रहे हैं। 2019 में सामान्य रूप से उस डेटा और बाँझ न्यूट्रिनो के बारे में नए तरीकों से सोचने वाले वैज्ञानिकों की तलाश करें।
लार्ज सिनोप्टिक सर्वे टेलिस्कोप (LSST) में पहला प्रकाश
चिली में एक टेलीस्कोप बनाया जा रहा है जो हर 15 दिन में आकाश का पूरा स्कैन पूरा करते हुए हर 15 सेकंड में आकाश के विशाल क्षेत्रों की विस्तृत छवियां बनाएगा। 10 वर्षों के दौरान, यह उन छवियों की एक-दूसरे से तुलना करने के लिए फिर से ट्रैक करेगा कि आकाश कैसे बदलता है और बदलता है, यह समझने के लिए सबसे अधिक गहन-गहन संसाधन प्रदान करता है कि अंधेरे पदार्थ कैसे ब्रह्मांड पर धकेलता है और खींचता है।
वैज्ञानिकों को पता है कि मोटे तौर पर, यह डार्क मैटर आकाशगंगाओं और उनके तारों के आपस में जुड़ने और आपस में जुड़ने के तरीके को आकार देता है। LSST का लक्ष्य उस तस्वीर को भरना है, जो ब्रह्मांड के कार्यों के बारे में एक अभूतपूर्व स्तर प्रस्तुत करता है। इससे खगोलविदों को काले पदार्थ की प्रकृति और ब्रह्मांड में उसकी भूमिका पर डेटा का खजाना मिलना चाहिए।
और 2019 में, पहली बार, शोधकर्ता उस दूरबीन की 6,200-पौंड (2,800 किलोग्राम) आंख खोलेंगे और प्रकाश में लेंगे। विज्ञान संचालन 2022 में शुरू होता है।
अगली पीढ़ी का डिटेक्टर बनाने की दौड़ से गर्मी बढ़ेगी
कण भौतिकविदों ने लंबे समय से अनुमान लगाया है कि अंधेरे पदार्थ का पहला प्रत्यक्ष संकेत एक चमक हो सकता है। यहां बताया गया है कि यह कैसे काम कर सकता है: जैसा कि अंधेरे पदार्थ बहुत अंधेरे कमरे में निष्क्रिय पदार्थों से टकराते हैं, वे पदार्थ प्रकाश के फीके छींटों का उत्सर्जन करेंगे। दशकों से, वैज्ञानिकों ने इस सिद्धांत के अनुसार डिटेक्टरों का निर्माण किया है, लेकिन अभी तक, किसी ने भी निर्णायक परिणाम नहीं दिया है।
2019 में, चीन के वैज्ञानिकों को पांडा एक्स प्लेटफॉर्म पर काम करना मुश्किल होगा, जो पूरे दिन और रात में ट्विंकल की तलाश में ज़ेनॉन को देखता है। वे वैज्ञानिक तेजी से 4-टन (3.6 टन) क्सीनन लक्ष्य को समायोजित करने के लिए डिटेक्टर को अपग्रेड कर रहे हैं, यह रिपोर्ट करते हुए कि वे 2019 और 2020 के दौरान उस काम के अधिकांश को पूरा करने की उम्मीद करते हैं। नए डिटेक्टर को पांडा-एक्सएक्सएक्स कहा जाएगा।
आगे बढ़ने के लिए नहीं, दक्षिण डकोटा में शोधकर्ताओं ने लक्स-जेडईपीएलआईएन पर निर्माण के सबसे महत्वपूर्ण चरणों को पूरा किया जाएगा, जो लीड, साउथ डकोटा के शहर के तहत लगभग एक मील की दूरी पर क्सीनन के पूरे 10 टन (9 टन) का निरीक्षण करेगा। पांडा-एक्सएक्सटी की तरह, परियोजना संभवतः 2020 तक नहीं लपेटेगी।
इटली अपने डिटेक्टर को अपग्रेड करने पर भी आगे बढ़ेगा, जिसे उचित रूप से XENON नाम दिया गया है, जो 8-टन (7.2 टन) के पैमाने पर है। XENON-nt नामक अपग्रेड 2019 में लपेटा जाना चाहिए।
अगला चरण
यह हमेशा संभव है कि कहीं न कहीं कुछ प्रयोग असंगत, विशिष्ट साक्ष्य को बदल देगा जो एक विशेष प्रकार के संभावित काले पदार्थ के कण वास्तव में मौजूद हैं। लेकिन अल्पावधि में, लगभग हर क्षेत्र में, भौतिकविदों को भविष्य में बड़े, बेहतर काले पदार्थ के शिकार की सूचना देने के लिए अतीत के पाठों का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। क्या एक अविवेकी डार्क मैटर 2019 में बदल जाएगा? यह थोड़ा आशावादी हो सकता है। लेकिन उस लक्ष्य का पीछा करने वाले भौतिक विज्ञानी पहले से कहीं अधिक सटीकता और शक्ति के साथ शिकार करने के लिए नए साल में जा रहे हैं।
