के अब डार्क म्याटरको रहस्य सुल्झिन्छ ?

काठमाडौँ । डार्क म्याटर के हो- सायद अब वैज्ञानिकहरूले ब्रह्माण्डको सबैभन्दा ठूलो रहस्यमा गनिने यो विषयको समाधान गर्न सक्नेछन् । लार्ज ह्याड्रन कोलाइडर (LHC) ले मंगलबार, ५ जुलाईदेखि पूर्ण शक्तिमा काम गर्न थाल्छ ।

ब्रह्माण्डको तीन चौथाई भाग अँध्यारो पदार्थले बनेको छ । तर बैज्ञानिकहरुलाई अझै पनि यसको बारेमा केही थाहा छैन । अब संसारको सबैभन्दा शक्तिशाली कण एक्सेलेरेटर- लार्ज ह्याड्रन कोलाइडर- आणविक अनुसन्धानको यूरोपीय संगठन (सिइआरएन) , स्विट्जरल्याण्डको रूपमा चिनिन्छ, विशेष रूपदेखि कालो पदार्थको खोजीमा यसलाई अपग्रेड गरिएको छ ।

यदि वैज्ञानिकहरूले डार्क म्याटरको रहस्य बुझ्न सक्षम भए भने, लार्ज हार्डन कोलाइडरले ठूलो सफलता हासिल गरे पनि, यो पहिलो पटक भने होइन ।

यसअघि यसले हिग्स बोसोन पत्ता लगाएको थियो, जुन २१ औं शताब्दीको सबैभन्दा ठूलो खोज थियो । यो वर्ष हिग्स बोसनको खोजको दशौं वार्षिकोत्सव हो । यो कण र यससँग सम्बन्धित क्षेत्र बिना ब्रह्माण्डमा केहि पनि हुने थिएन ।

ब्रिटिश आणविक भौतिकशास्त्री डा. क्लारा नेलिस्ट डार्क म्याटर पत्ता लगाउन गठन गरिएको टोलीको एक महत्त्वपूर्ण भाग हुन् । तर उनको शीर्ष वैज्ञानिक बन्ने यात्रा सहज भने रहेन ।

'हाम्रो विद्यालयमा भौतिकशास्त्रको शिक्षक पनि थिएन, मलाई भौतिकशास्त्रका ती अध्यायहरू पढ्न हप्ताको दुई दिन यात्रा गर्नुपर्थ्यो । उनीहरूका लागि प्रि-विश्वविद्यालय परीक्षाको प्रश्नपत्र तयार पारिएको थियो र उनीहरूले आफ्नो विद्यालयमा बसेर यो परीक्षा दिनुपर्थ्यो ।' उनले भनिन् । तर यी अवरोधहरू पार गर्दै, क्लारा चाँडै थप अध्ययनको लागि म्यानचेस्टर विश्वविद्यालय पुगिन् । यहाँ उनले आफ्नो पीएचडीको लागि अनुसन्धान गरिन । यहाँ उनले लार्ज ह्याड्रन कोलाइडर सम्बन्धी प्रयोगहरूमा काम गर्न थालिन ।

भौतिकशास्त्री डा. क्लारा नेलिस्ट

हिग्स बोसन कहिले पत्ता लाग्यो ?

जब हिग्स बोसोनको बारेमा २०१२  को प्रसिद्ध घोषणा पहिलो पटक गरिएको थियो, क्लारा अझै सिइआरएनमा थिइन् । 'हाम्रा निर्देशकले भर्खरै पत्ता लागेको कणको घोषणा गर्न लागेका ऐतिहासिक क्षणको साक्षी हुन सभागारमा सिट पाउन म बाहिर सुतेँ,' उनी भन्छिन् । उनले भने कि उनले नयाँ कण पत्ता लगाएका थिए र यो घोषणा गर्न लागेका थिए । 'यस खोजको सम्झनाले मलाई यी टोलीहरूसँग काम गर्न र अर्को ठूलो खोज गर्न प्रेरित गर्छ ।' उनी भन्छिन् ।

'हिग्स बोसन साँच्चै विशेष कण हो किनभने प्रारम्भिक कणहरूले आफ्नो द्रव्यमान प्राप्त गर्ने तरिका योसँग जोडिएको छ ।' क्लारा भन्छिन् । जब यी कणहरू हिग्स क्षेत्रमा एकअर्कासँग सम्पर्कमा आउँछन्, तिनीहरूले द्रव्यमान प्राप्त गर्छन् । हिग्स बोसोन हो जुन हामीले हिग्स क्षेत्रको अस्तित्व देखाउन प्रयोगमा पत्ता लगाउन सक्छौं । वास्तवमा हिग्स फिल्ड एउटा ऊर्जा क्षेत्र हो जसले इलेक्ट्रोन र क्वार्क जस्ता अन्य आधारभूत कणहरूलाई द्रव्यमान दिन्छ।

हिग्स बोसनलाई भगवान कण भनिएको छ, किनभने द्रव्यमान प्राप्त गर्ने प्रक्रिया बिग ब्याङ्गसँग जोडिएको छ । वर्तमान ब्रह्माण्डको अस्तित्व बिग ब्याङ्गबाट आएको मानिन्छ । क्लारा भन्छिन्- 'पछिल्ला केही वर्षहरू धेरै रोमाञ्चक थिए किनभने हामीले हाम्रा एक्सेलेटरहरूलाई मर्मत र प्रयोग दुवैमा अपग्रेड गर्छौं ।'

यो अपग्रेडको अर्थ अब यो अझ शक्तिशाली हुनेछ । अर्थात्, अब धेरै कणहरू एकअर्कासँग टक्कर हुनेछन् र तिनीहरूमा अधिक घर्षण हुनेछ । यसको अर्थ विश्लेषणको लागि थप डाटा उपलब्ध हुनेछ । लार्ज ह्याड्रन कोलाइडरले अविश्वसनीय रूपमा ठूलो मात्रामा ऊर्जा प्रयोग गर्दछ । एक वर्षमा सिइआरएनले एउटा सानो सहर जत्तिकै बिजुली खपत गर्छ। अर्थात् एक वर्षमा तीन लाख घरमा खपत हुने बिजुली सर्नमा खर्च हुन्छ ।

यो ऊर्जाको केहि प्रोटोनको गति बढाउनको लागि प्रयोग गरिन्छ । यो प्रयास यसको गतिलाई लगभग प्रकाशको गतिमा बढाउनको लागि गरिन्छ ताकि जब यो ठोक्किन्छ, यो साना कणहरूमा विभाजित हुन्छ ।

रहस्यमय डार्क म्याटर 

सिइआरएनले यी सबै डाटाले अँध्यारो पदार्थको रहस्य खोल्न मद्दत गर्नेछ । हाम्रो ब्रह्माण्डको ८० देखि ८५ प्रतिशतभन्दा बढी भाग अँध्यारो पदार्थले बनेको छ । प्रकाशसँग अन्तर्क्रिया नगर्ने भएकाले यसलाई डार्क म्याटर भनिन्छ । त्यसकारण हामी यसलाई देख्न सक्दैनौं ।

वास्तवमा, सबैभन्दा चाखलाग्दो कुरा के हो भने, हामी अझै पनि थाहा छैन यो के हो ? वैज्ञानिकहरूले अहिलेसम्म कालो पदार्थको बारेमा अप्रत्यक्ष प्रमाण मात्र परीक्षण गरेका छन् । प्रत्यक्ष रूपमा, यसको कुनै निश्चित खोज अहिलेसम्म भएको छैन, अझै पनि यो कण रहस्यको आवरणमा बेरिएको छ ।

आखिर, यो कण कसरी हुन सक्छ ? यससँग सम्बन्धित धेरै धारणाहरू छन् । वैज्ञानिकहरूको सबैभन्दा मनपर्ने सिद्धान्तहरू मध्ये एक हो,  विश्व डब्लुआईएमपी (Weakly Interacting Massive Particle।) । क्लारा भन्छिन्- 'डार्क म्याटर अझै पनि ठूलो रहस्य बनेको छ । अब हामी यसलाई हाम्रा प्रयोगहरूमा बनाउन सकिन्छ कि भनेर हेर्न प्रयास गरिरहेका छौं ।'

वैज्ञानिकहरूका लागि ब्रह्माण्ड एउटा रहस्य बनेको छ जुन तिनीहरूमा निरन्तर अल्झिएको छ । हामीलाई अझै थाहा छैन यो के बनाइएको हो । क्लारा भन्छिन्- 'मेरो व्यक्तिगत लक्ष्य मेरो करियरमा नै डार्क म्याटर खोज्नु हो । अन्यथा ब्रह्माण्ड हाम्रो लागि रहस्य नै रहनेछ ।'

- बिबिसिबाट