ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ನಿಗೂಢ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಹಾಲ್ಜನ್‌ಗೆ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಘೋಷಣೆ

ಸ್ಟಾಕ್‌ಹೋಮ್: ಆಳವಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಿಂದ ಭೂಮಿಗೆ ತಲುಪುವ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ, ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ‘ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ’ ಕಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ನೀಡಿದ ಅಮೋಘ ಕೊಡುಗೆಗಾಗಿ ಬೆಲ್ಜಿಯಂ ಮೂಲದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಹಾಲ್ಜನ್ ಅವರಿಗೆ 2026ನೇ ಸಾಲಿನ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸ್ವೀಡನ್‌ನ ರಾಯಲ್ ಸ್ವೀಡಿಷ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ ಅಕ್ಟೋಬರ್ 6ರಂದು ಸ್ಟಾಕ್‌ಹೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಮೆರಿಕದ ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್–ಮ್ಯಾಡಿಸನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ಹಾಲ್ಜನ್, 12 ಮಿಲಿಯನ್ ಸ್ವೀಡಿಷ್ ಕ್ರೋನರ್‌ (ಸುಮಾರು 1.2 ಮಿಲಿಯನ್ ಅಮೆರಿಕನ್ ಡಾಲರ್) ಮೊತ್ತದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಏಕಾಂಗಿಯಾಗಿ ಪಡೆಯಲಿದ್ದಾರೆ. 1992ರ ನಂತರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಒಬ್ಬರಿಗಷ್ಟೇ ನೀಡುತ್ತಿರುವುದು ಇದೇ ಮೊದಲ ಬಾರಿ.

ಭುಮಿಯ ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಬೃಹತ್ ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ (IceCube Neutrino Observatory) ಸ್ಥಾಪನೆಯ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಮುಖ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದ್ದ ಹಾಲ್ಜನ್ ಅವರ ಕಾರ್ಯವು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಮಲ್ಟಿಮೆಸೆಂಜರ್ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ ಎಂಬ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಆಳದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವಿಶ್ವದ ರಹಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅರಿಯಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ನೆರವಾಗುತ್ತಿವೆ.

ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಘೋಷಣೆಯ ಬಳಿಕ ಪತ್ರಿಕಾಗೋಷ್ಠಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತನಾಡಿದ ಹಾಲ್ಜನ್, “ಇದು ನನಗೆ ದೊಡ್ಡ ಅಚ್ಚರಿ. ನಾನು ಇದನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿರಲಿಲ್ಲ. ಈ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ನನ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೈಜೋಡಿಸಿದ ಧೈರ್ಯಶಾಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಪರಿಶ್ರಮಕ್ಕೂ ಇದು ಮಾನ್ಯತೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಬರದಿದ್ದಾಗಲೂ ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಭಾವಂತರು ನನ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೈಜೋಡಿಸಿದರು. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಇಂದು ನಾನು ಇಲ್ಲಿ ಇದ್ದೇನೆ” ಎಂದು ಹೇಳಿದರು.

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ನಂತರ ಅತ್ಯಧಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ. ಪ್ರತಿ ಕ್ಷಣವೂ ಒಂದು ಬಿಲಿಯನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಮನುಷ್ಯನ ಕೈಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಅಪರೂಪವಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳನ್ನು

ಸೂಪರ್‌ನೋವಾ ಸ್ಫೋಟಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಮಾ-ಕಿರಣಗಳ ಸ್ಫೋಟಗಳಂತಹ (gamma-ray bursts) ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ಪರಿಸರಗಳಿಂದ ಈ ಕಣಗಳು ಹೊರಬಂದಾಗ ಅವುಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ‘ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್’ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ವಸ್ತವಿನ (matter) ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗುವುದರಿಂದ, ಅವು ಆ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ನೇರ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ; ಇದು ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ  ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

 ಫ್ರಾನ್ಸ್‌ನ ಐಕ್ಸ್-ಮಾರ್ಸೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಹಾಗೂ ಮೆಡಿಟರೇನಿಯನ್ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಾಣ ಹಂತದಲ್ಲಿರುವ KM3NeT ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದ ವಕ್ತಾರ ಪಾಸ್ಕಲ್ ಕೋಯ್ಲ್, “ಹಾಲ್ಜನ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಿತಾಮಹನಂತ ವ್ಯಕ್ತಿ” ಎಂದು ಪ್ರಶಂಸಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಅಂಟಾರ್ಕ್ಟಿಕಾದ ಹಿಮದಾಳದಲ್ಲಿ ಜನಿಸಿದ ಮಹತ್ವಾಕಾಂಕ್ಷಿ ಯೋಜನೆ

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಲೂ ಇದ್ದರೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರ. ಅವುಗಳು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಣಗಳ ಜೊತೆ ಅಪರೂಪಕ್ಕೊಮ್ಮೆ ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ.

1980ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಹಾಲ್ಜನ್ ಹೊಸ ಕಲ್ಪನೆಯೊಂದನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟರು. ಅಂಟಾರ್ಕ್ಟಿಕಾದ ಸ್ವಚ್ಛ ಹಿಮದ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ 1.5 ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆಳಕ್ಕೆ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಕೊರೆದು, ಅವುಗಳೊಳಗೆ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ಯೋಜನೆ ಅದಾಗಿತ್ತು. ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಯಾವುದಾದರೂ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಕ್ಷೀಣ ಬೆಳಕಿನ ಹೊಳಪನ್ನು ಈ ಸಂವೇದಕಗಳು ದಾಖಲಿಸುವಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿತ್ತು.

ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ವೀಕ್ಷಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇದ್ದರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪಥವನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಯಾವ ಭಾಗದಿಂದ ಬಂದಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು ಎಂದು ಹಾಲ್ಜನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ ರೂಪಿಸಿದ್ದರು.

5,160 ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯವು 271 ಮಿಲಿಯನ್ ಅಮೆರಿಕನ್ ಡಾಲರ್ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಾಣಗೊಂಡಿದ್ದು, ಅಮೆರಿಕದ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರತಿಷ್ಠಾನ (NSF) ಇದರ ಹಣಕಾಸು ನೆರವು ನೀಡಿತ್ತು. 2011ರಲ್ಲಿ ಯೋಜನೆ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದ್ದು, ಪ್ರಸ್ತುತ 450ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಶೋಧಕರು ಇದರೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.

ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ ಕಾರ್ಯಾರಂಭವಾದ ಕೇವಲ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲೇ ನಮ್ಮ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಯಾಚೆಯಿಂದ ಬಂದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಯಿತು. 2013ರಲ್ಲಿ ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್ ತಂಡ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಅಧ್ಯಯನವು ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಯಾವುದೇ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿತು. ಇದುವೇ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ (neutrino astronomy.ಎಂಬ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸ್ಥಾಪನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.

ನೊಬೆಲ್ ಪತ್ರಿಕಾಗೋಷ್ಠಿಯಲ್ಲಿ ಹಾಲ್ಜನ್, “ನಾವು ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಅಪಾಯವೆಂದರೆ ಒಂದು ಕ್ಯೂಬಿಕ್ ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಗಾತ್ರದ ಈ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಿಂದ ಬರುವ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಯಾರೂ ತಿಳಿದಿರಲಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಕೇವಲ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ” ಎಂದು ಹೇಳಿದರು.

“ಇತರ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಕಪ್ಪುರಂಧ್ರಗಳಿಂದ (supermassive black holes) ಬರುವ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಸಾಕ್ಷ್ಯವನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. ಅವುಗಳ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಅಷ್ಟೊಂದು ತೀವ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಕಾಶವನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ ಕ್ಷೀರಪಥ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಯೇ ಕಾಣುವುದಿಲ್ಲ” ಎಂದೂ ಅವರು ತಿಳಿಸಿದರು.

2014ರಲ್ಲಿ ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯವು ಇದುವರೆಗೆ ಕಂಡುಬಂದ ಎಲ್ಲ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಅಸಾಧಾರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂರು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿತು. ಅವುಗಳಿಗೆ ‘ಬರ್ಟ್’, ‘ಎರ್ನಿ’ ಮತ್ತು ‘ಬಿಗ್ ಬರ್ಡ್’ ಎಂಬ ಅಡ್ಡಹೆಸರುಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಯಿತು.

ಇವುಗಳ ಶಕ್ತಿ ಪೆಟಾಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ವೋಲ್ಟ್ (PeV) ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದ್ದು, ಭೂಮಿಯ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕಣಗಳಿಗಿಂತ ಸಾವಿರಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿಯಾಗಿದ್ದವು.

ಇದರ ಮೂರು ವರ್ಷಗಳ ಬಳಿಕ, 2017ರಲ್ಲಿ ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್ ತಂಡವು ಬಹುಕಾಲದಿಂದ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದ ಮತ್ತೊಂದು ಮಹತ್ವದ ಸಾಧನೆ ಮಾಡಿತು. ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊವೊಂದನ್ನು ಅದರ ಮೂಲದವರೆಗೆ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಅದು TXS 0506+056 ಎಂಬ ದೂರದ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಯಿಂದ ಬಂದಿತ್ತು. ಈ ಘಟನೆಯನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ‘ಟೆಕ್ಸಾಸ್ ಈವೆಂಟ್’ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ನಂತರದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಈ ಮೂಲವು ‘ಬ್ಲೇಝರ್’ ಎಂಬ ಪ್ರಬಲ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಕಪ್ಪುರಂಧ್ರ(black hole) ಇದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸಿತು. ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಅದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ದೂರದರ್ಶಕಗಳ ತಂಡಗಳು 2018ರಲ್ಲಿ ಏಳು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ್ದವು.

1944ರಲ್ಲಿ ಬೆಲ್ಜಿಯಂನ ಟೀನೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಜನಿಸಿದ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಹಾಲ್ಜನ್, ಒಟ್ಟಿಗ್ನೀಸ್–ಲುವೇನ್-ಲಾ-ನ್ಯೂವ್‌ನ ಲುವೇನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಶಿಕ್ಷಣ ಪಡೆದರು. ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ( particle-physics)ರಾಗಿ ತರಬೇತಿ ಪಡೆದ ಅವರು, ಬಳಿಕ ಸ್ವಿಟ್ಜರ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್‌ನ ಜಿನೀವಾ ಸಮೀಪದ ಯುರೋಪಿನ ಪ್ರಮುಖ ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರವಾದ ಸಿಇಆರ್‌ಎನ್‌(CERN‌)ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದ್ದರು.

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅತ್ಯಂತ ನಿಗೂಢ ಕಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಹೊಸ ದಿಕ್ಕು ನೀಡಿದ ಅವರ ಜೀವನಪರ್ಯಂತದ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಇದೀಗ ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯುನ್ನತ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗೌರವವಾದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಲಭಿಸಿದೆ.