வான்வெளியிலிருந்து பாயும் நியூட்ரினோக்கள்.. 'பிடிக்க' மதுரைக்கு அருகே ஆராய்ச்சி மையம்!

மதுரை அருகே தேனியில் மேற்குத் தொடர்ச்சி மலைப் பகுதியில் நியூட்ரினோ ஆய்வு மையம் அமைக்கும் பணி மிக வேகமாக நடந்து வருகிறது.

கதிர்வீச்சு கொண்ட தனிமங்கள் சிதையும் போதோ அல்லது அணு இணைவு, அணு சிதைவின் போதோ, கதிர்வீச்சுக்கள் பட்டு அணுக்கள் சிதையும் போதோ உருவாகும் இயற்கையான துணை அணுத் துகள் தான் நியூட்ரினோ. பெரும்பாலும் சூரியனில் நிகழும் அணு இணைவின்போது (nuclear fusion) இது உருவாகிறது.

ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் இந்தத் துகள் கிட்டத்தட்ட எடையே இல்லாதது. இதை கண்டுபிடிப்பதே கடினமாக உள்ளது. சூரியனிலிருந்தும் விண்மீன்களில் இருந்தும் கிளம்பும் இந்த நியூட்ரினோக்கள் அண்டவெளியில் படுவேகத்தில் பயணித்து, பூமியிலும் தங்கு தடையின்றி உலா வருகின்றன. சராசரியாக ஒரு மனிதனி்ன் உடலில் ஒரு வினாடிக்கு 50 டிரில்லியன் நியூட்ரினோக்கள் நுழைந்து வெளியேறுகின்றன.

இந்தத் துகளை ஆய்வு செய்தால் சூரியன், விண்மீன்கள் உள்பட விண்வெளியின் பல ரகசியங்களுக்கு விடை காண முடியும் என்று நம்பப்படுகிறது.

குறிப்பாக ஒரு விண்மீன் இறக்கும்போது, முதலில் அது உள்ளுக்குள் வெடித்துச் சிதறும். அப்போது அதன் மையப் பகுதி பல லட்சம் மடங்கு விரிவடையும். அந்த நேரத்தில் நட்சத்திரத்தின் மையப் பகுதியில் அளவிட முடியாத அளவுக்கு மாபெரும் அழுத்தம் உருவாகும். அந்த அழுத்தத்தில் இருந்து எந்த ஒரு பொருளும், ஒரு அணு கூட வெளியே 'எஸ்கேப்' ஆக முடியாது. ஆனால், அப்படிப்பட்ட ஒரு மரணிக்கும் நட்சத்திரத்திலிருந்து கூட தப்பி வரும் ஒரே துணை அணுத் துகள் நியூட்ரினோ மட்டும்.

எனவே, நியூட்ரினோவைப் பற்றி கொஞ்சம் நன்றாக ஆராய்ந்தால் பல்வேறு ரகசியங்களுக்கு, நட்சத்திரம் ஏன் இறக்கிறது என்பதில் ஆரம்பித்து, விடை கிடைக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர்.

ஆனால், இந்த நியூட்ரினோக்களை 'பிடிப்பது' அவ்வளவு எளிதல்ல, மிக மிகக் கடினம். எந்தப் பொருளோடும் 'ரியாக்ட்' செய்யாத தன்மை கொண்ட நியூட்ரினோக்களை பரிசுத்தமான நீரில் தான் 'பிடிக்க' முடியும் என்பதால் அண்டார்டிகா மற்றும் ஆர்க்டிக் பகுதிகளில் ஆய்வு மையங்கள் அமைக்கப்பட்டுள்ளன.

அதே போல ஜப்பானில் ஒரு மாபெரும் அண்டர்கிரவுண்ட் ஆராய்ச்சி மையம் (Super K) உள்ளது. ஹிடா நகரில் உள்ள இந்த ஆராய்ச்சி மையம் தரைக்கு அடியில் 1000 மீட்டருக்குக் கீழே அமைக்கப்பட்டுள்ளது.

இங்குள்ள 41.4 மீட்டர் உயரம், 39.3 விட்டம் கொண்ட மாபெரும் தொட்டிகளில் மிகவும் தூய்மைப்படுத்தப்பட்ட நீர் தான் நியூட்ரினோக்களை பிடிக்க உதவும் கருவியாகும். ஆனால், இவ்வளவு பெரிய இந்த தொட்டியில் சிக்குவது ஆண்டுக்கு சில நியூட்ரினோ துகள்களே.

இந் நிலையில் இப்போது இந்த ஆராய்ச்சியில் இந்தியாவும் இறங்கியுள்ளது. முதலில் நீலகிரி மலைப் பகுதியில் இதற்கான ஆய்வகத்தை அமைக்க திட்டமிடப்பட்டது. அங்கு மழைப் பொழிவு அதிகம் என்பதால் மதுரைக்கு அருகே தேனி மாவட்டம், தேவாரம் அருகே பொட்டிப்புரத்தை ஒட்டிய மேற்கு தொடர்ச்சி மலையில் அம்பரப்பர் கோவில் கரடு பகுதி தேர்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.

மிகப் பழமையான கற்பாறைகள் கொண்ட மேற்கு தொடர்ச்சி மலைத் தொடர் இந்த ஆய்வுக் கூடம் அமைக்க மிக ஏற்ற இடமாக தேர்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.

இந்த ஏற்றதாக உள்ளது. எனவே இப்பகுதியை, நியூட்ரினோ ஆய்வுக் கூடம் அமைக்க விஞ்ஞானிகள் தேர்வு செய்துள்ளனர்.

பாபா அணு சக்தி ஆராய்ச்சி மையமும், மும்பை Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), Saha Institute of Nuclear Physics (SINP), கொல்கத்தா Variable Energy Cyclotron Centre (VECC), சென்னை ஐஐடி இயற்பியல் பிரிவு உள்பட ஏகப்பட்ட அமைப்புகள் இணைந்து இந்த ஆய்வு மையத்தை அமைக்கவுள்ளன.

சுமார் ரூ. 1,250 கோடி செலவில் இந்த ஆய்வு மையம் அமைக்கப்படவுள்ளது. இப்போதைக்கு இதற்கு India-based Neutrino Observatory என பெயரிடப்பட்டுள்ளது.

இந்த ஆய்வுகளை ஒருங்கிணைக்க National Centre for High Energy Physics என்ற ஒரு இயற்பியல் ஆராய்ச்சிப் பிரிவும் மதுரையில் அமைக்கப்படவுள்ளது. (இங்கு வேலை செய்ய ஆட்களைக் கூட எடுத்து வருகிறார்கள்.. பார்க்க http://www.ino.tifr.res.in/ino//career.php).

கிட்டத்தட்ட 4,300 அடிக்கு ஆழத்தில் மாபெரும் சுரங்கம் அமைத்து அதில் 50,000 டன் எடை கொண்ட மாபெரும் காந்தங்களை பொறுத்தவுள்ளனர். இவை ஹிக்ஸ் போஸானை கண்டுபிடிக்க ஜெனீவாவில் உள்ள CERN சுரங்க ஆராய்ச்சி மையத்தில் பொறுத்தப்பட்ட காந்தங்களை விட 4 மடங்கு அதிக சக்தியும், எடையும் கொண்டவை.

மேலும் தேனியில் அமையும் இந்த சுரங்கத்துக்குள் பொறுத்த 50,000 டன் இரும்பு பிளேட்களும் (soft iron plates) தேவைப்படும். இவற்றை மத்திய அரசின் Steel Authority of India எஃகு நிறுவனத்தின் பிலாய் தொழிற்சாலை தயாரித்து வழங்கவுள்ளது.

இந்த 50,000 டன் காந்தங்களைக் கொண்டு magnetized iron calorimeter (MIC) என்ற கருவியை உருவாக்கி நியூட்ரினோக்களைப் பிடித்து ஆய்வு செய்ய திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. இந்த காந்தங்கள் தான் உலகிலேயே மிகப் பெரிய காந்தங்களாக இருக்கும் என்கிறார்கள்.

கிட்டத்தட்ட ஜெனீவாவில் நடந்த 'ஹிக்ஸ் போஸான்' மாதிரியான ஒரு மாபெரும் ஆராய்ச்சி நம்ம 'மதுரக்கி பக்கத்துல' நடக்கவிருக்கிறது!

English summary

The Steel Authority of India, the country's largest steel maker, will supply 50,000 tonne of special steels for building a CERN-like underground detector for the India-based Neutrino Observatory (INO). When the project is completed, INO will house the world's largest magnet, about four times larger than the 12,500-tonne magnet housed in the Compact Muon Solenoid (CMS) detector at CERN in Geneva, Switzerland.