रहस्यमय  अति सूक्ष्मकण न्यूट्रिनो

तपाईं घरबाट निस्केर काममा जाँदै हुनुहुन्छ ? पर्खनुस् ! चिसो याम छ, घरबाहिर हुस्सु लागिरहेछ कि ? यदि छ भने बाक्लो लुगा लगाए जानु होला । हुस्सुले तपाईंको पातलो लुगालाई चिसो पार्न वा भिजाउन सक्छ ।

हुस्सुमा भएको पानीका कणहरुलाई तपाईं बाक्लो लुगाले छेक्न सक्नुहुन्छ । तर तपाईंलाई थाहा छ ? आकाशबाट बर्सिने एक किसिमका रहस्यमय कणहरुलाई भने तपाईं लुगा लगाएर छेक्न सक्नुहुन्न । ती कणहरु तपाईंको शरीरमा बेरोकटोक बर्सिरहेका हुन्छन् । तपाईंले चाहेर पनि तिनीहरुलाई केहीबाट पनि छेक्न सक्नुहुन्न ।

ती के कणहरु हुन् त ?

हो, ती कणहरु हुन्– अन्तरिक्ष कण, अर्थात् कस्मिक पार्टीकल (cosmic particle) । यी कणहरु हाम्रो शरीरमा प्रतिसेकेण्ड अरबौंको सङ्ख्यामा बर्सिरहेका हुन्छन् । तर हुस्सुमा रहेका पानीका कणहरुले शरीर छुँदा चाल पाइएजस्तै अन्तरिक्ष कणले छुँदा हामी चाल पाउदैनौँ । किनकि यी कणहरु अत्यन्त सूक्ष्य तथा अदृश्य कणहरु हुन् । यिनीहरु हाम्रो शरीरबाट छिरेर जान सक्छन् । हाम्रो शरीरले यिनीहरुको बाटो छेक्न सक्दैन । यी कणहरुको लागि हाम्रो शरीर घामलाई शिशाजस्तै हो ।

अन्तरिक्ष कण भन्नाले अन्तरिक्षको कुनै टाढा ठाउँबाट अति तेज गतिमा पृथ्वीमा बर्सिने कण हो । यी कणहरु प्रकाशको गतिको ८७ प्रतिशतभन्दा बढी गतिमा हिँड्छन् । स्मरणीय छ, प्रकाश एक सेकेण्डमा ३ लाख किलोमिटर हिँड्छ ।

अन्तरिक्ष कणहरु विभिन्न छन्, जस्तो कि आणविक नाभी (Atomic nucleus) वा प्रोटोन, इलेक्ट्रोन, न्यूट्रिनो इत्यादि । तर सबै कणहरु पृथ्वीको सतहसम्म आइपुग्न सक्दैनन् । पृथ्वीको सतहसम्म आइपुग्ने अन्तरिक्षण कण न्यूट्रिनो (neutrino) हो ।

हो, यही न्यूट्रिनो कणलाई पक्रने र त्यसबारे गहन अध्ययन गर्ने अध्येयता दुई वैज्ञानिकहरुलाई सन् २००२ को भौतिकशास्त्रको नोवेल पुरस्कारको आधा हिस्सा संयुक्त रुपमा प्रदान गरिएका थिए । ती वैज्ञानिकहरु हुन्– रेमण्ड डाभिस जुनियर र मासोतोशि कोशिबा । वैज्ञानिक रेमण्ड डाभिस अमेरिकाको फिलाडेल्भिया राज्यस्थित पेन्सिल्भानिया विश्वविद्यालयको भौतिक तथा खगोलशास्त्र विभागमा अनुसन्धानरत वैज्ञानिक हुन् । त्यस्तै, वैज्ञानिक मासातोशि कोशिबा जापानको राजधानी टोकियोस्थित टोकियो विश्वविद्यालयको ‘प्राथमिक कण भौतिकशास्त्रको अन्तर्राष्ट्रिय केन्द्र’ (International Center For lEementary Particle Physics) मा अनुसन्धानरत वैज्ञानिक हुन् । उनीहरु दुवैलाई विशेषतः अन्तरिक्ष न्यूट्रिनो कणहरु (neutrinos)लाई पक्रेर खगोल भौतिशास्त्रमा अग्रणी योगदान पुर्याएबापत नोबेल पुरस्कार प्रदान गरिएको थियो।

सन् २००२ को भौतिकशास्त्रको लागि प्रदान गरिने नोबेल पुरस्कारको बाँकी आधा हिस्सा वैज्ञानिक रिकार्डो गियाक्कोनीलाई प्रदान गरिएको थियो । उनलाई अन्तरिक्ष एक्स–किरण (Cosmic X-ray) को स्रोत पत्ता लगाई खगोल भौतिकशास्त्रमा अग्रणी योगदान पुर्याएवापत नोवेल पुरस्कार प्रदान गरिएको थियो । यो पुरस्कार प्रदान गरिँदा वैज्ञानिक गियाक्कोनी अमेरिकाको राजधानी वाशिङ्गटन डिसीस्थित ‘एशोसियटेड यूनिभर्सिटिज इन्कर्पोरेशन’ (Associated Universities Inc.) मा अनुसन्धानरत थिए ।

न्यूट्रिनो : रहस्यमय कण

वैज्ञानिक जोन डाल्नटले पदार्थ अति सूक्ष्म कण, परमाणु (Atom) बाट बनेको हुन्छ भन्ने कुरा पत्ता लगाएका थिए । उनले परमाणु पदार्थको प्राथमिक कण हो र यो टुक्र्याउन नसकिने कणको रुपमा रहेको छ अर्थात् यो अविभाज्य छ भने । तर सन् १८९७ मा बेलायती वैज्ञानिक जोसेफ जोन थोमसन (J. J. Thomson) ले परमाणुभित्रको अति सूक्ष्म कण इलेक्ट्रोन पत्ता लगाएर डाल्टनको पछिल्लो विचारलाई असत्य सावित गरिदिए । अर्थात् परमाणु पदार्थको प्राथमिक कण होइन । र, यो अविभाज्य हुन्छ भन्ने कुरा गलत छ ।

अरबौं वर्ष पहिले महाविस्फोट (big bang) भई ब्रम्हाण्डको सृष्टि हुँदा ठूलो मात्रामा न्यूट्रिनो कण उत्पादन भएको वैज्ञानिकहरु विश्वास गर्दछन् । उनीहरुका अनुसार अहिले अन्तरिक्षमा एक घन मिटर आयातनभित्र एक करोडदेखि १ अरबसम्म न्यूट्रिनो कणहरु रहेका छन् ।

वैज्ञानिक थोमसनले पहिलो पटक परमाणुभन्दा सूक्ष्म कण, इलेक्ट्रोन पत्ता लगाएयता अहिलेसम्म वैज्ञानिकहरुले त्यस्तै प्रकारका अन्य थुप्रै सूक्ष्म कणहरु पत्ता लगाइसकेका छन् । तीमध्ये न्यूट्रिनो कण पनि एक हो ।

अरबौं वर्ष पहिले महाविस्फोट (big bang) भई ब्रम्हाण्डको सृष्टि हुँदा ठूलो मात्रामा न्यूट्रिनो कण उत्पादन भएको वैज्ञानिकहरु विश्वास गर्दछन् । उनीहरुका अनुसार अहिले अन्तरिक्षमा एक घन मिटर आयातनभित्र एक करोडदेखि १ अरबसम्म न्यूट्रिनो कणहरु रहेका छन् । केही वैज्ञानिकहरु न्यूट्रिनो कणलाई अन्तरिक्षको ‘तातो’ कालो पदार्थ ('hot' dark matter) पनि भन्छन् । यी कणहरु ब्रम्हाण्डको शुरु समयमा अत्यधिक गतिवान भएकाले उनीहरुले यसो भनेका हुन् ।

न्यूट्रिनो कण महाविस्फोटको बेलामा मात्र होइन, यो अहिले पनि विभिन्न ठाउँमा उत्पादन भइरहेछ । जस्तो कि सूर्यमा हाइड्रोजन परमाणुहरुको नाभिकीय संयोगबाट हिलीयम परमाणु बनी ऊर्जा उत्पादन हुँदा एक हिस्सा न्यूट्रिनो कणको पनि उत्पादन हुन्छ । ब्रम्हाण्डमा ठाउँ ठाउँमा हुने ताराहरुको विस्फोटन (supernova explosion) मा पनि न्यूट्रिनो कणको उत्पादन हुन्छ । पृथ्वीमा युरानियम तत्वको परमाणुको क्षय (decay) हुँदा पनि न्यूट्रिनो कण उत्पन्न हुन्छ ।

त्यसैले न्युट्रिनो कणको अध्ययनले ब्रम्हाण्डको सृष्टिदेखि लिएर त्यसभित्रका थुप्रै रहस्यहरु खोल्नसक्ने सम्भावनाहरु रहेका छन् । यसर्थ यो कण आफै एक रहस्यमय कण बनेको छ ।

त्यसैले दशकौं पहिलेदेखि वैज्ञानिकहरुले न्यूट्रिनो कणबारे अध्ययन गर्ने र यसलाई पक्रने प्रयास गरिररहेका छ्न । यही क्रममा  सन् २००२ मा नोवेल पुरस्कार प्राप्त गर्ने वैज्ञानिकहरुले साँच्चै नै यी कणहरुलाई पक्रन सफलता प्राप्त गरेका छन् । यसलाई खगोल भौतिकशास्त्रमा ठूलो उपलब्धि मानियो ।

न्यूट्रिनो कस्तो कण हो ?

यो कणलाई पदार्थको एक आधारभूत कण मानिन्छ । तर इलेक्ट्रोन, प्रोटोन र न्यूट्रोनजस्तै परमाणुको संरचनामा यो प्रत्यक्ष र स्थायी रुपमा संलग्न भएको हुँदैन ।

न्यूट्रिनो अति सूक्ष्म कण हो । यो इलेक्ट्रोनको लाखौं खण्डको एक खण्ड बराबरको हुन्छ । जबकि इलेक्ट्रोन स्वयं प्रोटोनको दुई हजार खण्डको एक खण्ड बराबरमात्र हुन्छ । त्यसैले न्यूट्रिनोलाई करिबकरिब पिण्ड नै नभएको कणको रुपमा लिइन्छ । विद्युत आवेश (electric charge) को हिसावले यो न्यूट्रोनजस्तै आवेश शून्य कण हो । त्यसैले यसले अन्य आवशेषयुक्त कणहरुसँग लगभग प्रतिक्रिया गर्दैन । जस्तो कि १० अर्ब न्यूट्रिनोहरुले पृथ्वीको ब्यास बराबर अर्थात् १२ हजार किलोमिटर लामो दूरीसम्म पदार्थभित्र छिर्दा केवल एउटा प्रोटोन वा न्यूट्रोनसँग प्रतिक्रिया गरेका हुन्छन् । यही कारणले गर्दा न्यूट्रिनो कणको लागि हाम्रो शरीरलगायत पृथ्वी पूरै पारदर्शक अर्थात् प्रकाशको लागि शिशाजस्तै हुन्छ । यो सबै ठाउँमा छिरेर जान्छ ।

माथि भनियो कि पृथ्वीमा रहेको रेडियोधर्मी (redioactive) तत्व युरोनियमले पनि न्यूट्रिनो कणहरु उत्सर्जित गर्छ । तर यिनीहरुलाई अन्तरिक्ष न्यूट्रिनो भनिंदैन, किनकि यिनीहरु अन्तरिक्षमा नभई पृथ्वीभित्रबाट उत्पादन भएका हुन्छन् ।

१० अर्ब न्यूट्रिनोहरुले पृथ्वीको ब्यास बराबर अर्थात् १२ हजार किलोमिटर लामो दूरीसम्म पदार्थभित्र छिर्दा केवल एउटा प्रोटोन वा न्यूट्रोनसँग प्रतिक्रिया गरेका हुन्छन् । यही कारणले गर्दा न्यूट्रिनो कणको लागि हाम्रो शरीरलगायत पृथ्वी पूरै पारदर्शक अर्थात् प्रकाशको लागि शिशाजस्तै हुन्छ । यो सबै ठाउँमा छिरेर जान्छ ।

वैज्ञानिकहरु युरानियम तत्वले उत्सर्जित गर्ने न्यूट्रिनोको पनि चाख दिएर अध्ययन गरिरहेका छन् । उनीहरुका अनुसार पृथ्वीमा जस्तै अन्य युरानियम भएका ग्रहहरुमा पनि अवश्यै न्यूट्रिनो उत्सर्जित भइरहेको हुनुपर्छ । र, ती न्यूट्रिनोहरुको अध्ययनबाट ग्रहहरुभित्र लुकेर रहेका रहस्यहरु खोतल्न सकिन्छ ।

वैज्ञानिकहरुका अनुसार लामा छोटा फरकफरक तरङ्ग लम्बाइका विद्युत–चुम्बकीय तरङ्गहरु अर्थात् विविध फोटोनहरुबाट ब्रम्हाण्ड भरिएको छ । यी तरङ्गहरुमा लामा तरङ्ग लम्बाइ भएका रेडियो तरङ्गहरुदेखि छोटा तरङ्ग लम्बाइ भएका गामा किरणहरुसम्म पर्छन् । तर ब्रम्हाण्डमा यस्ता प्रकारका तरङ्गहरुमात्र छैनन् । त्यहाँ विविध तरङ्ग लम्बाइ भएका न्यूट्रिनो कणका तरङ्गहरु पनि छन् । अर्थात् ब्रम्हाण्ड न्यूट्रिनो कणबाट पनि भरिएको छ ।

तर यी न्यूट्रिनोहरुको प्रवाह अर्थात् हामीमा तिनीहरुको वर्षालाई हामी अनुभव गर्न सक्दैनौं । किनकि यसले हाम्रो आँखाको रेटिनामा कुनै छाप छोडेको हुँदैन । त्यस्तै यसले हाम्रो शरीर तथा पृथ्वीको कुनै भागमा पनि छाप छोडेको हुँदैन । यिनीहरु एकनाशले बेरोकटोक आउँछन् र जान्छन् ।

परमाणुभित्रका कणहरुमा प्रोटोन र न्यूट्रोनभित्र अझ सूक्ष्म कणहरु मिलेर रहेका हुन्छन् । ती कणहरुलाई क्वार्क भनिन्छन् । यसरी क्वार्कहरु मिलेर बनेका परमाणुभित्रका कणहरुलाई बेरियन समूहका कणहरु भनिन्छन् ।

अन्तरिक्षमा न्यूट्रिनो अत्यधिक व्याप्त कण हो । सूर्य एक्लैले पनि असीमित मात्रामा न्यूट्रिनो कण उत्पादन गरिराखेको छ ।

तर परणामुभित्र इलेक्ट्रोन कुनै अन्य सूक्ष्म कणहरु मिलेर बनेको हुँदैन । यसभत्रि केही पनि हुँदैन । यसलाई लेप्टन समूहको कण भनिन्छ । न्यूट्रिनो कण पनि यही समूहभित्र पर्दछ । अर्थात् यसभित्र पनि क्वार्क वा अन्य कुनै पनि कण मिलेर रहेको हुँदैन ।

अन्तरिक्षमा न्यूट्रिनो अत्यधिक व्याप्त कण हो । सूर्य एक्लैले पनि असीमित मात्रामा न्यूट्रिनो कण उत्पादन गरिराखेको छ । अमेरिकाको विस्कान्सन विश्वविद्यालयका प्रोफेसर तथा भौतिकशास्त्री फ्रान्सिस हाल्जेनका अनुसार ब्रम्हाण्डको हरेक एक घनमिटर आयतनभित्र रहेको हरेक प्रोटोन कणको लागि एक अर्ब न्यूट्रिनो कण भाग लाग्छ । त्यसमा महाविस्फोटन (big bang) भई ब्रम्हाण्ड सृष्टि हुँदा बनेका ३ सय न्यूट्रिनो कणहरु पनि संलग्न रहेका हुन्छन् ।

न्यूट्रिनो कणको अध्ययनको इतिहास

परमाणुभित्रका सूक्ष्म कणहरुको अध्ययन उन्नाइसौं शताब्दीको अन्तिम दशकबाट शुरु भयो । जस्तो माथि पनि भनियो कि सन् १८९७ मा जे. जे. थोमसनले इलेक्ट्रोन पत्ता लगाएपछि ‘परमाणु नै पदार्थको सबभन्दा सानो कण हो’ भन्ने वैज्ञानिक डाल्टनको भनाइ असत्य सावित भयो । थोमसनको त्यस कार्यदेखि नै उप–पारमाणविक कण (sub-atomic particle) को खोज अनुसन्धानले गति लियो ।

यही क्रममा सन् १९११ मा वैज्ञानिक थोमसनकै पूर्व विद्यार्थी वैज्ञानिक अर्नेस्ट रदरफोर्डले बेलायतको मान्चेस्टर विश्वविद्यालयको अनुसन्धानशालामा परमाणुको नाभी (nucleus) पत्ता लगाए । र, पछि सन् १९३० मा परमाणुको त्यस नाभीमा प्रोटोन र न्यूट्रोनजस्ता कणहरु मिलेर रहेका हुन्छन् भन्ने कुरा पत्ता लाग्यो ।

सन् १९५० को दशकमा प्रोटोन, न्यूट्रोन र इलेक्ट्रोनबाहेक परमाणुभित्रका अन्य विभिन्न कणहरु पनि पत्ता लागे, जस्तो कि पिओन, म्यूओन आदि । त्यसपछि सन् १९६२ मा भौतिकशास्त्रीहरु मुरे गेल मान र जर्ज ज्वेइगले प्रोटोन र न्यूट्रोनभित्रका क्वार्क कणहरु पत्ता लगाए ।

त्यस्तैगरी उप–पारमाणविक कणको अध्ययनको सिलसिलामा नै सन् १९३० को दशकमा अष्ट्रियाका भौतिकशास्त्री ओल्फग्याङ्ग पाउलीले एक अज्ञात कणको परिकल्पना गरेका थिए । उनले कणहरुको गणितको एउटा समीकरण हल गर्न कुनै अज्ञात कणको परिकल्पना गर्नुपर्ने महशूस गरे । उनले भनेका थिए– “मैले पत्तो लगाउन नसकिने एउटा कणको अस्तित्वको सम्भावना देखेको छु ।” तर उनले त्यो कणको सम्बन्धमा थप अनुसन्धान गर्न पाएनन् । सैद्धान्तिक रुपमा मात्र अनुमान लगाइएको त्यस कणलाई वैज्ञानिक पाउलीले कुनै नाम पनि दिएनन् ।

न्यूट्रिनो कणको अवधारणा आइसकेपछि वैज्ञानिकहरुले सूर्यमा ऊर्जा उत्सर्जनको नयाँ सिद्धान्त अगाडि ल्याए । उनीहरुले सूर्यमा हाइड्रोजन परमाणुहरु नाभिकीय प्रतिक्रिया (nuclear reaction) द्वारा हिलीयम परमाणुमा रुपान्तरण हुँदा प्रत्येक हिलीयम परमाणुको लागि दुईवटा न्युट्रिनो कण उत्सर्जित भएको हुन्छ भन्ने विचार ल्याए । तर यो विचारलनई पुष्टि कसरी गर्ने ?

तर सन् १९३३ मा अर्का वैज्ञानिक इटालीमा जन्मेका एनरिको फर्मिले त्यस अज्ञात कणलाई ‘न्यूट्रिनो’ भनी नामाकरण गरे । उनले यो कण विद्युत आवेशमा तटस्थ (neutral) हुने भएकोले उक्त नाम राखेका हुन् । वैज्ञानिक फर्मिले न्यूट्रिनो कणको सम्बन्धमा थप अनुसन्धान समेत गरे ।

न्यूट्रिनो कणको अवधारणा आइसकेपछि वैज्ञानिकहरुले सूर्यमा ऊर्जा उत्सर्जनको नयाँ सिद्धान्त अगाडि ल्याए । उनीहरुले सूर्यमा हाइड्रोजन परमाणुहरु नाभिकीय प्रतिक्रिया (nuclear reaction) द्वारा हिलीयम परमाणुमा रुपान्तरण हुँदा प्रत्येक हिलीयम परमाणुको लागि दुईवटा न्युट्रिनो कण उत्सर्जित भएको हुन्छ भन्ने विचार ल्याए । तर यो विचारलनई पुष्टि कसरी गर्ने ? वैज्ञानिकहरुले यसको पुष्टि व्यवहारिक रुपमा असंभव देखे । किनकि, सूर्यबाट उत्सर्जित न्यूट्रिनोको गति अति ज्यादा देखिन्थ्यो जसले गर्दा त्यसलाई पक्रन असम्भव नै थियो । जस्तो कि प्रतिसेकेण्ड हाम्रो शरीरबाट अरबौं अर्ब न्यूट्रिनोहरु पार गर्छन्, तर हामीले चाल पाउन सक्दैनौं । यसो हुनुको कारण यस कणले अति कम मात्र पदार्थसँग प्रतिक्रिया गर्नु हो । जस्तो कि १० खर्ब सौर्य न्यूट्रिनोले पृथ्वीलाई पार गर्दा केवल एउटा न्यूट्रिनो मात्र पृथ्वीमा रोकिन्छ ।

तर सन् १९५६ मा पहिलो पटक वैज्ञानिकहरु फ्रेडरिक रेइन्स र क्लाइड कोवानले न्यूट्रिनोलाई पक्रेर न्यूट्रिनोको अस्तित्वलाई पुष्टि गरी नै छाडे । उनीहरुले ‘न्यूक्लियर रियाक्टर’ (nuclear reactor) नजिकको तरल मिश्रणभित्र हुने प्रतिक्रियामा न्यूट्रिनो कण भेट्टाएका थिए ।

न्यूट्रिनो कणको अवधारणा ल्याएबापत वैज्ञानिक ओल्फग्याङ्ग पाउलीलाई सन् १९४५ मा नोबेल पुरस्कार प्रदान गरियो भने नामाकरण गर्ने अर्का वैज्ञानिक एनरिको फर्मिलाई यसअघि सन् १९३८ मा नै नोबेल पुरस्कार प्रदान गरिएको थियो । र, वैज्ञानिक फ्रेडरिक रेइन्सले सन् १९९५ मा नोवेल पुरस्कारको एक हिस्सा प्राप्त गरे ।

सन् १९५० को दशकमा सौर्य न्युट्रिनोलाई पक्रने प्रयास अर्का वैज्ञानिक रेमण्ड डाभिसले पनि गरे, जसलाई सन् २००२को लागि भौतिकशास्त्रमा दिइने नोबेल पुरस्कारको एक चौथाई भाग दिइयो । यो कुरो माथि शुरुमै उल्लेख भइसकेको छ ।

न्यूट्रिनो कण पक्रने प्रयासको क्रममा उनले एउटा ठूलो ट्यांकीमा ६१५ टन टेट्राक्लोरोइथाइलिन नामको रसायनले बनेको सरसफाइ गर्दा प्रयोग गरिने झोल पदार्थ भरे । र, त्यसलाई उनले सुन खानी भएको जमिनमा राखे । त्यस ट्यांकमा करिब (२.१०) ३० वटा क्लोरिन परमाणुहरु रहेका थिए ।

अमेरिकाको डकोटामा गरिएको त्यस परीक्षणमा वैज्ञानिक डाभिसले के हिसाब गरे भने हरेक महिना करिब २० वटा न्यूट्रिनो कणहरुले क्लोरिनसँग प्रतिक्रिया गर्छन् र २० वटा अर्गन तत्वका परमाणुहरु सिर्जित हुन्छन् । उनको तरिकाअनुसार क्लोरिनबाट न्यूट्रिनो कण पाएर बनेका अर्गन परमाणुहरुको हिसाब गरी न्यूट्रिनो कणको गणना गरिन्छ ।

यही तरिकाबाट वैज्ञानिक डाभिसले ३० वर्षको समयावधिमा सूर्यबाट पृथ्वीमा छिरेका २ हजारवटा न्यूट्रिनो कणहरुलाई पक्रने सफलता प्राप्त गरे । र, यसबाट सूर्यमा हाइड्रोजन परमाणुहरु नाभिकीय संयोगबाट हिलियम परमाणुमा परिणत हुँदा नै अपार ऊर्जा उत्सर्जित हुने कुरा पुष्टि भयो ।

यसैबीच न्यूट्रिनो कणलाई पक्रन जापानका वैज्ञानिक मासातोशि कोशिबाले पनि एउटा अर्को छुट्टै तरिका अपनाए । उनले बनाएको न्यूट्रिनो कण पक्रने उपकरणलाई ‘कामियोकान्ड’ नाम दिइएको थियो ।

परीक्षणको क्रममा वैज्ञानिक कोशिबाले एउटा ठूलो ट्यांकमा पानीले भरी त्यसलाई खानीभित्र राखे । र, जब न्यूट्रिनो कणहरु त्यस ट्यांकभित्र पसे तब तिनीहरुले पानीको पारमाणविक नाभीहरु (atomic nuclei) सँग प्रतिक्रिया गरे । यो प्रतिक्रियाबाट एउटा इलेक्ट्रोन परमाणुबाट छुट्टिन थाल्यो र प्रकाशको मसिनो झिल्का निस्कियो ।

ट्यांकलाई मसिनोभन्दा मसिनो प्रकाशको किरण पनि पक्रन सक्ने ‘फोटो मल्टिप्लायरहरु’ (photo multipliers) द्वारा घेरिएको थियो । र, इलेक्ट्रोन छुट्टिँदा निस्किएको मसिनो प्रकाशको झिल्कोलाई ती उपकरणहरुले समातिहाले ।  यसले वैज्ञानिक रेमण्ड डाभिसको परीक्षणले दिएको नतिजालाई पुष्टि गर्यो ।

न्यूट्रिनो कणहरु खगोल भौतिकशास्त्रको निम्ति अति महत्वपूर्ण छन् । किनकि यिनीहरुले महाविस्फोट (Big bang) भई ब्रम्हाण्डको सृष्टि भएपछि तारापुञ्जहरुको आकार दिनमा महत्वपूर्ण भूमिका खेलेको विश्वास गरिन्छ ।

यही तरिकाबाट वैज्ञानिक मासातोशि कोशिबा र उनको टीमले सन् १९८७ को फेबु्रअरी २३ तारिखको दिन ब्रम्हाण्डको धेरै टाढा ठाउँमा भएको एउटा ताराको विस्फोटन (supernova explosion) बाट उत्सर्जित न्यूट्रिनो कणहरुलाई पक्रन सफलता प्राप्त गरे । उनीहरुले ‘कामियोकान्ड’ को सहयोगबाट १०१६ वटा न्यूट्रिनो कणहरुमध्ये जम्मा १२ वटा कणहरु समात्न सफलता प्राप्त गरेका थिए ।

न्यूट्रिनो कणहरु खगोल भौतिकशास्त्रको निम्ति अति महत्वपूर्ण छन् । किनकि यिनीहरुले महाविस्फोट (Big bang) भई ब्रम्हाण्डको सृष्टि भएपछि तारापुञ्जहरुको आकार दिनमा महत्वपूर्ण भूमिका खेलेको विश्वास गरिन्छ । न्यूट्रिनोहरु सौर्य केन्द्रबाट सिधै आउने ऊर्जाको रुप पनि हो । त्यस्तैगरी, तारा विस्फोट हुँदा त्यहाँ उत्सर्जित हुने ऊर्जाको ठूलो हिस्सा पनि न्यूट्रिनो कण नै मानिन्छ ।

यसरी ब्रम्हाण्डका थुप्रै रहस्यहरु न्यूट्रिनो कणभित्र लुकेर रहेको विश्वास गरिन्छ । त्यसैले वैज्ञानिकहरु रेमण्ड डाभिस र मासातोशि कोशिबाले साँच्चै नै सोच्दै नसोचिएका अन्वेषणहरु गरेको बताइन्छ । र, उनीहरुको अन्वेषणहरुबाट खगोलशास्त्रको एउटा छुट्टै हाङ्गा न्यूट्रिनो खगोलशास्त्र (neutrino Astornomy) जन्मियो ।

एक्स–किरण खगोलशास्त्रको जन्म

माथि पनि भनिसकियो कि सन् २००२ का लागि भौतिकशास्त्रको नोवेल पुरस्कारको आधा हिस्सा वैज्ञानिक रिकार्डो गियाक्कोनीले पाए । उनले ब्रम्हाण्डमा एक्स–किरण X-ray को स्रोत पत्ता लगाएर खगोलशास्त्रमा अर्को हाङ्गा थपेका हुन् । त्यो हो– एक्स–किरण खगोलशास्त्र (X–ray Astornomy) ।

स्मरणीय छ, एक्स–किरण सन् १८९५ मा वैज्ञानिक विल्हेल्म रोन्टजेनले पत्ता लगाएका थिए । तर उनीपछि आधा शताब्दीसम्म पनि खगोलीय एक्स–किरणबारे कसैलाई जानकारी भएन । यसको कारण के हो भने खगोलको कुनै ठाउँबाट आएको एक्स–किरणलाई पनि पृथ्वीको वायुमण्डलले सोस्दछ । र, त्यो पृथ्वीको सतहसम्म आइपुग्न सक्दैन । यसले गर्दा खगोलीय सूचनाको लागि जडित कुनै पनि उपकरणले खगोलीय एक्स–किरणको संकेत दिन सकेन ।

एक्स–किरण सन् १८९५ मा वैज्ञानिक विल्हेल्म रोन्टजेनले पत्ता लगाएका थिए । तर उनीपछि आधा शताब्दीसम्म पनि खगोलीय एक्स–किरणबारे कसैलाई जानकारी भएन । यसको कारण के हो भने खगोलको कुनै ठाउँबाट आएको एक्स–किरणलाई पनि पृथ्वीको वायुमण्डलले सोस्दछ । र, त्यो पृथ्वीको सतहसम्म आइपुग्न सक्दैन ।

सन् १९५९ मा २८ वर्षीय वैज्ञानिक रिकार्डो गियाक्कोनीले एक्स–किरण टेलिस्कोपको सिद्धान्तमाथि अनुसन्धान गरे । र, उनले ब्रम्हाण्डमा एक्स–उपकरण जडित रकेट अन्तरिक्षमा प्रक्षेपण गरे । त्यस रकेट प्रक्षेपणबाट उनले माथि आकाशमा जताततै एक्स–किरणको अस्तित्व भएको संकेत प्राप्त गरे ।

परीक्षणको क्रममा वैज्ञानिक गियाक्कोनीले ब्रिश्चिक राशी, हंश राशि ब्रम्हाण्डका आदि ठाउँहरु एक्स–किरणको स्रोत भएको पत्ता लगाए । उनले सन् १९७० मा एक्स–किरण टेलिस्कोप जडित भू–उपग्रह प्रक्षेपण गर्नमा पहल गरे । त्यस्तैगरी उनले सन् १९७८ मा आइन्स्टाइन एक्स–किरण बेधशाल नामको शक्तिशाली टेलिस्कोप जडित भू–उपग्रह प्रक्षेपण गर्नमा पनि भूमिका खेले ।

अन्तरिक्षमा जडित एक्स–किरण टेलिस्कोपहरुले ब्रम्हाण्डको अत्यन्तै नयाँ चित्रहरु दिए । यसबाट एक्स–किरण खगोलशास्त्रको जन्म भयो । यस शास्त्रको जन्म दिन अगुवा भूमिका खेलेबापत वैज्ञानिक रिकार्डो गियाक्कोनीलाई सन् २००२ को भौतिक शास्त्रमा दिइने नोबेल पुरस्कारको आधा हिस्सा प्रदान गरिएको थियो ।

सन्दर्भ स्रोत: Science reporter, Dec. 2002, Encyclopedia Britanica, Encarta Encyclopedia, Physics in everyday life,  The Universe,  विभिन्न website हरु