ब्रह्मांड में कहीं दूर, एक तारा फटता है और एक झरना शुरू होता है।
ऊर्जा और छोटे पदार्थ पदार्थ की छोटी-छोटी परतें सुपरनोवा से हर दिशा में गति करती हैं। वे ग्रहों और अन्य तारों को प्रभावित करते हैं और इंटरस्टेलर मीडिया में दुर्घटनाग्रस्त हो जाते हैं, और उनमें से कुछ छोटे हिस्से पृथ्वी पर पहुंच जाते हैं।
ये प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणें हैं, प्रकाश पुंज और भूतिया उप-परमाणु कण, जिन्हें न्यूट्रिनोस कहा जाता है, जो वैज्ञानिक ठीक दूरबीन और एक अजीब, अभी भी डिटेक्टर के साथ दक्षिण ध्रुव की बर्फ के नीचे दफन का पता लगाते हैं। वे एक साथ हर दिशा से एक धार में पहुंचते हैं, क्योंकि पूरे ब्रह्मांड में तारे मर जाते हैं।
लेकिन वे केवल ब्रह्मांडीय किरणें नहीं हैं। वहाँ एक और प्रकार है, और अधिक मुश्किल का पता लगाने और रहस्यमय।
जब प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणें इंटरस्टेलर मीडिया से टकराती हैं - तारों के बीच अज्ञात, अनुपयोगी सामान - जो कि जीवन में आता है, अंतरिक्ष में आवेशित कणों की अपनी धाराओं को भेजते हुए, सैमुअल टिंग ने कहा कि मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में भौतिकी के प्रोफेसर जो जीते थे १ ९ and६ में कण और अजीब दोनों क्वार्कों से बने कण के एक अजीब नए वर्ग की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार।
और फिजिकल रिव्यू लेटर्स में 11 जनवरी को प्रकाशित एक नए पेपर में टिंग और उनके सहयोगियों ने आगे बताया है कि वे कण क्या हैं और वे कैसे व्यवहार करते हैं। विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने लिथियम, बेरिलियम और बोरोन नाभिक के कणों के आवेशों और स्पेक्ट्रा का वर्णन किया है जो पृथ्वी के वायुमंडल में स्लैम करते हैं - पहले परिणाम पर हीलियम, कार्बन और ऑक्सीजन किरणों के आवेशों और स्पेक्ट्रा का वर्णन करते हैं।
टिंग ने लाइव साइंस को बताया, "इनका अध्ययन करने के लिए, आपको अंतरिक्ष में एक चुंबकीय उपकरण लगाने की जरूरत है, क्योंकि जमीन पर चार्ज की गई ब्रह्मांडीय किरणें 100 किलोमीटर के वातावरण से अवशोषित होती हैं।"
इस पेपर के परिणाम दो दशकों से अधिक काम की परिणति हैं, मई 1994 में एक बैठक में वापस डेटिंग, जब टिंग और कई अन्य भौतिक विज्ञानी नासा के प्रशासक डैनियल गोल्डिन से मिलने गए थे। लक्ष्य: गोल्डिन को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर एक चुंबक लगाने के लिए मनाने के लिए, जो कि चार साल बाद, 1998 में निर्माण शुरू करेगा। चुंबक के बिना, ब्रह्मांडीय कण बस एक सीधी रेखा में किसी भी डिटेक्टर के माध्यम से गुजरेंगे, कोई भी नहीं उनके गुणों के बारे में जानकारी, टिंग ने कहा।
गोल्डिन ने "ध्यान से सुना," टिंग ने कहा। "उन्होंने कहा कि यह अंतरिक्ष स्टेशन के लिए एक अच्छा प्रयोग है। लेकिन किसी ने भी अंतरिक्ष में एक चुंबक नहीं लगाया है, क्योंकि अंतरिक्ष में एक चुंबक - क्योंकि यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करता है - एक टोक़ का उत्पादन करेगा, और अंतरिक्ष स्टेशन नियंत्रण खो देगा। । यह एक चुंबकीय कम्पास की तरह है। "
आईएसएस को आकाश से बाहर घुमा देने से बचने के लिए, टिंग और उनके सहयोगियों ने अल्फा मैग्नेटिक स्पेक्ट्रोमीटर (AMS) का निर्माण किया: पार्टिकल डिटेक्टर, जो फ़र्मिलाब और सर्न के समान ही सटीक था, लेकिन छोटा और एक खोखले चुंबकीय ट्यूब के अंदर रखा गया था। टिंग ने कहा कि गंभीर रूप से, ट्यूब के दो हिस्सों ने ध्रुवों को उलट दिया है, इसलिए वे अंतरिक्ष स्टेशन को विपरीत दिशा में टॉर्क देते हैं, एक दूसरे को रद्द करते हुए टिंग ने कहा।
2011 में, AMS ने अंतरिक्ष यान एंडेवर पर, उस शिल्प के दूसरे-से-अंतिम मिशन के लिए अंतरिक्ष में सवारी की। और पिछले एक दशक में, AMS ने चुपचाप 100 बिलियन कॉस्मिक किरणों का पता लगाया है।
आखिरकार, टिंग और उनकी टीम ने ब्रह्मांड के बारे में बहुत विशिष्ट सवालों के जवाब देने के लिए उस डेटा का उपयोग करने की उम्मीद की, उन्होंने कहा। (हालांकि यह अधिक सांसारिक सवालों के जवाब भी दे सकता है, जैसे कि मंगल ग्रह पर जाने के लिए कौन से कण अंतरिक्ष यात्रियों को पिघला सकते हैं।)
"लोग कहते हैं, 'इंटरस्टेलर मीडिया'। इंटरस्टेलर मीडिया क्या है? संपत्ति क्या है? कोई भी वास्तव में नहीं जानता है," टिंग ने कहा। "ब्रह्मांड का नब्बे प्रतिशत मामला जिसे आप नहीं देख सकते। और इसलिए, आप इसे डार्क मैटर कहते हैं। और सवाल यह है: डार्क मैटर क्या है? अब, ऐसा करने के लिए, आपको बहुत ही सटीक पॉज़िट्रॉन, एंटीप्रोटन, एंटी मापना होगा।" -हेलियम, और ये सभी चीजें। "
टिंग ने कहा कि मामले की सावधानीपूर्वक माप और द्वितीयक ब्रह्मांडीय किरणों में पहुंचने वाले एंटीमैटर के माध्यम से, वह ब्रह्मांड में अनदेखी पदार्थ का वर्णन करने के लिए आवश्यक उपकरण प्रदान करने की आशा करता है - और उस विवरण के माध्यम से यह पता लगाता है कि ब्रह्मांड पदार्थ से बाहर क्यों बना है। सभी, और एंटीमैटर नहीं। टिंग सहित कई भौतिकविदों का मानना है कि डार्क मैटर उस समस्या को हल करने में महत्वपूर्ण हो सकता है।
"शुरुआत में, समान मात्रा में पदार्थ और एंटीमैटर होना चाहिए। इसलिए, सवाल: ब्रह्मांड एंटीमैटर से बाहर क्यों नहीं बना है? क्या हुआ? क्या एंटी-हीलियम है? एंटी-कार्बन? एंटी-ऑक्सीजन? कहाँ क्या वो?"
लाइव साइंस टिंग के काम और इस पेपर पर चर्चा करने के लिए डार्क मैटर पर काम करने वाले कई सिद्धांतकारों के पास पहुंचा, और कई लोगों ने आगाह किया कि एम्स के नतीजे अभी तक इस विषय पर ज्यादा प्रकाश नहीं डालते हैं - बड़े पैमाने पर क्योंकि इस उपकरण ने अभी तक स्पेसफेयरिंग के पुख्ता माप किए हैं एंटीमैटर (हालांकि कुछ आशाजनक शुरुआती परिणाम आए हैं)।
नॉर्थवेस्ट स्टेट यूनिवर्सिटी के एक खगोल भौतिकीविद केटी मैक ने एक ईमेल में लिखा, "कैसे ब्रह्मांडीय किरणें एक आकर्षक और महत्वपूर्ण समस्या है, जो हमें अन्य आकाशगंगाओं में इंटरस्टेलर माध्यम और संभावित रूप से उच्च ऊर्जा विस्फोट को समझने में मदद कर सकती है।" यह AMS उस परियोजना का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
यह संभव है कि एएमएस अधिक महत्वपूर्ण, सत्यापित एंटीमैटर परिणामों को बंद कर देगा, मैक ने कहा, या वह मामले का पता लगाता है - जैसे कि इस पेपर में वर्णित हैं - शोधकर्ताओं को अंधेरे मामले के बारे में सवालों के जवाब देने में मदद करेंगे। लेकिन ऐसा अभी तक नहीं हुआ है। "लेकिन डार्क मैटर सर्च के लिए," उसने लाइव साइंस को बताया, "सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रयोग हमें एंटीमैटर के बारे में बता सकता है, क्योंकि यह डार्क मैटर है जो एंटी -मैटर के जोड़े में विलोपित होता है। प्रमुख संकेत की मांग की जा रही है। "
टिंग ने कहा कि परियोजना वहां हो रही है।
टिंग ने कहा, "हम पॉज़िट्रॉन को मापते हैं। और स्पेक्ट्रम बहुत हद तक डार्क मैटर के सैद्धांतिक स्पेक्ट्रम की तरह दिखता है। लेकिन हमें पुष्टि करने के लिए अधिक आँकड़ों की आवश्यकता है, और दर बहुत कम है। इसलिए, हमें अभी कुछ साल इंतजार करना होगा," टिंग ने कहा।
