দক্ষিণ মেরুর বরফে নিউট্রিনো শনাক্তে অবদানে নোবেল পেলেন হালজেন

আন্তর্জাতিক ডেস্ক: দক্ষিণ মেরুর বরফ কাজে লাগিয়ে মহাজাগতিক উচ্চশক্তির নিউট্রিনো শনাক্তের পথ তৈরি এবং আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরিতে গুরুত্বপূর্ণ অবদানের স্বীকৃতি হিসেবে চলতি বছর পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পেয়েছেন ফ্রান্সিস হালজেন। মঙ্গলবার (৬ অক্টোবর) রয়্যাল সুইডিশ একাডেমি অব সায়েন্সেস এ পুরস্কার ঘোষণা করে।

রয়্যাল সুইডিশ একাডেমি অব সায়েন্সেস জানায়, ‘আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরিতে নির্ণায়ক অবদান এবং জ্যোতিঃপদার্থবৈজ্ঞানিক উৎস থেকে আসা উচ্চশক্তির নিউট্রিনো আবিষ্কারের জন্য’ ফ্রান্সিস হালজেনকে এ পুরস্কার দেওয়া হয়েছে।

হালজেনের ধারণা ছিল, দক্ষিণ মেরুর বরফ ব্যবহার করে নিউট্রিনো নামের অতিক্ষুদ্র কণার চলাচল শনাক্ত করা সম্ভব। তাঁর বৈজ্ঞানিক নেতৃত্ব ও দূরদর্শিতার ওপর ভিত্তি করে গড়ে ওঠে আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরি। প্রায় এক ঘনকিলোমিটার বরফের মধ্যে বসানো হয়েছে অসংখ্য আলোকসংবেদী সেন্সর। এসব সেন্সরের সাহায্যে দূরবর্তী মহাবিশ্বের অত্যন্ত শক্তিশালী প্রক্রিয়া থেকে আসা নিউট্রিনো শনাক্ত করা সম্ভব।

মহাবিশ্বজুড়ে নিউট্রিনো ছড়িয়ে থাকলেও সাধারণভাবে তাদের উপস্থিতি টের পাওয়া যায় না। এসব কণা পৃথিবী ও মানুষের শরীরের মধ্য দিয়ে চলে যায়। খুবই বিরল ক্ষেত্রে কোনো নিউট্রিনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সঙ্গে সংঘর্ষে জড়িয়ে পড়ে। তখন সৃষ্ট সংকেত শনাক্ত করেই বিজ্ঞানীরা কণাগুলোর অস্তিত্বের তথ্য পান।

বিজ্ঞানীরা অনেক দিন ধরেই জানেন, মহাবিশ্বে এমন কিছু প্রাকৃতিক কণা ত্বরক রয়েছে, যেখান থেকে পৃথিবীর গবেষণাগারে তৈরি করা সম্ভব এমন শক্তির তুলনায় লাখ গুণ বেশি শক্তির কণা ছুটে আসতে পারে। কিন্তু এসব উৎসের অনেক কিছু এখনো অজানা। এগুলো কী, কোথায় রয়েছে এবং সেখানে কী ধরনের প্রক্রিয়া চলছে এসব প্রশ্নের উত্তর এখনো পুরোপুরি মেলেনি।

অত্যন্ত উচ্চশক্তির নিউট্রিনো অন্যান্য কণার মতো একই পরিবেশে উৎপন্ন হয়। তবে এর বিশেষত্ব হলো, মহাবিশ্বের কোনো উৎস থেকে পৃথিবীতে আসার পথে নিউট্রিনোর দিক পরিবর্তন হয় না এবং এর শক্তিও কমে না। ফলে অন্য কোনো উপায়ে পাওয়া সম্ভব নয় এমন তথ্য নিউট্রিনোর মাধ্যমে জানা সম্ভব হতে পারে।

১৯৮৮ সালে দক্ষিণ মেরুতে নিউট্রিনো শনাক্তের ধারণাটি প্রথম উপস্থাপন করেন হালজেন। কোনো নিউট্রিনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সঙ্গে সংঘর্ষে জড়ালে আলোর একটি ঝলক তৈরি হয়। দক্ষিণ মেরুর স্বচ্ছ হিমবাহের বরফে স্থাপন করা সেন্সরের মাধ্যমে সেই আলো শনাক্ত করা সম্ভব।

নিউট্রিনো শনাক্তে দক্ষিণ মেরুর বরফকে কার্যকর করে তুলেছে আরও কিছু বৈশিষ্ট্য। সেখানে বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিক বা অন্যান্য হস্তক্ষেপ তুলনামূলকভাবে কম এবং অঞ্চলটি ভূতাত্ত্বিকভাবে স্থিতিশীল। ফলে ভূমিকম্পের মতো প্রাকৃতিক কম্পনের ঝুঁকিও নেই। হালজেনের ধারণাটি দ্রুত অন্য গবেষকদের সমর্থন পায়। কয়েক বছরের মধ্যেই বরফের মধ্যে সেন্সর স্থাপন করে প্রাথমিক পরীক্ষা শুরু করা হয়।

মহাজাগতিক উচ্চশক্তির নিউট্রিনো খুবই বিরল হওয়ায় পর্যাপ্ত সংঘর্ষ শনাক্ত করতে বিপুল পরিমাণ বরফ প্রয়োজন হয়। এ কারণেই প্রায় এক ঘনকিলোমিটার বরফজুড়ে আইসকিউব অবজারভেটরি স্থাপন করা হয়। ২০১১ সালে এর নির্মাণকাজ শেষ হয়।

এরপর গবেষকেরা উচ্চশক্তির নিউট্রিনো শনাক্তের কাজ শুরু করেন। কয়েক বছর পর তাঁরা এমন নিউট্রিনো আবিষ্কারের কথা প্রকাশ করেন, যেগুলোর উৎস সৌরজগতের অনেক বাইরে। এর মধ্য দিয়ে মহাবিশ্বে নিউট্রিনোর উৎস অনুসন্ধানে নতুন একটি অধ্যায়ের সূচনা হয়।

আইসকিউবের মাধ্যমে নিয়মিত সংগ্রহ করা নিউট্রিনোর তথ্য গবেষকদের উচ্চশক্তির নিউট্রিনো তৈরির মতো মহাবিশ্বের ভয়াবহ ও শক্তিশালী পরিবেশ সম্পর্কে নতুন ধারণা দেবে। একই সঙ্গে এসব তথ্যের মাধ্যমে আগে অজানা মহাজাগতিক কোনো ঘটনারও সন্ধান মিলতে পারে।

ইএইচপি