ફ્રાન્સિસ હાલ્ઝને નોબેલ પુરસ્કાર
વર્ષ 2026નો ભૌતિકશાસ્ત્રનો નોબેલ પુરસ્કાર યુનિવર્સિટી ઑફ વિસ્કોન્સિનના પ્રોફેસર ફ્રાન્સિસ હાલ્ઝનને અપાયો છે. રોયલ સ્વીડિશ એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસે તેમને દક્ષિણ ધ્રુવના બરફમાં ચલાવાયેલ ‘આઇસક્યુબ ન્યુટ્રિનો ઓબ્ઝર્વેટરી’ પ્રોજેક્ટમાં તેમના નેતૃત્વ અને ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળા ન્યુટ્રિનો શોધવા આપેલા યોગદાન માટે સન્માનિત કર્યું છે.
નોબેલ સમિતિએ આ કણોને ‘અવકાશમાંથી આવતા ભૂતિયા સંદેશવાહકો’ ગણાવ્યા છે. હાલ્ઝન બેલ્જિયમના મૂળના છે અને યુનિવર્સિટી ઑફ વિસ્કોન્સિનમાં પ્રોફેસર તરીકે કાર્યરત છે. તેમણે 1988માં રજૂ કરેલા વિચારો અને આ વિચારોને લાગૂ કરીને 2011માં તૈયાર થયેલા ‘આઇસક્યુબ ન્યુટ્રિનો ઓબ્ઝર્વેટરી’માં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવી, ઊર્જાવાળા ન્યુટ્રિનો શોધવા માટે મૌલિક યોગદાન આપ્યું છે.
ન્યુટ્રિનો શું છે?
ન્યુટ્રિનો અસમાન્ય રીતે સૂક્ષ્મ અને નિષ્કારિણ કણ છે જે સામાન્ય રીતે પદાર્થ સાથે સહેજજ પરસ્પરક્રિયા કરે. તેમની પાસે વિદ્યુત ભાર નથી, તેથી તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્રો અથવા સામગ્રીથી અસરગ્રસ્ત થતા નથી. તેમનું દૂર્ભથ પ્રમાણ એટલુ ઓછુ હોય છે કે તેને સરળતાથી માપી શકાતું નથી. ન્યુટ્રિનો દર સેકન્ડે એટલા સંખ્યામાં આપણા શરીરણાં અંતરનીકથી પસાર થાય છે કે તેનું એહસાસ પણ થતો નથી; માહિતી અનુસાર દર સેકન્ડે લાખો-કરોડો (ટ્રિલિયન) ન્યુટ્રિનો પૃથ્વીમાંથી પસાર થાય છે.
આઇસક્યુબ ઓબ્ઝર્વેટરી
હાલ્ઝનનો વિચાર મુજબ દક્ષિણ ધ્રુવના પારદર્શક અને સ્થિર બરફને ન્યુટ્રિનો શોધવા માટે ડિટેક્ટર માતાનું કાર્ય કરાવે તેવું માધ્યમ બની શકે છે. આ વિચારને અમલમાં મૂકતા દાયકાઓ પછી 2011માં આઇસક્યુબ ઓબ્ઝર્વેટરી તૈયાર થઈ. ઓબ્ઝર્વેટરી બરફની સપાટીથી અંદર ખોદીને બનાવવામાં આવેલ લગભગ એક ઘન ક્યુબિક કિલોમીટર જેટલુ વિશાળ માળખું છે અને તેમાં ડિટેક્ટર્સ ગોઠવાયેલા છે.
ડિટેક્ટર્સ બરફની સપાટીથી 1.5 થી 2.5 કિલોમીટર ઊંડાઈમાં ગોઠવવામાં આવ્યા હતા. ન્યુટ્રિનોને કેવી રીતે પકડવામાં આવે છે? ન્યુટ્રિનો સામાન્ય રીતે ક્યાંક અથડાઈને ન રોકાતા હોવા છતાં કંઈક સંજોગોમાં એક ન્યુટ્રિનો ભૂલથી બરફમાં રહેલા પાણીના અણુઓ સાથે અથડાઈ શકે છે. એવી ટક્કરથી ગૌણ કણો, જેમ કે મ્યુઓન (Muon), ઉત્પન્ન થાય છે.
આ ગૌણ કણ બરફમાં પ્રકાશની સંબંધિત ગતિ કરતાં ઝડપી ગતિથી પસાર થઈ શકે છે અને તેના પરિણામે ચેરેન્કોવ કિરણોત્સર્ગ તરીકે ઓળખાતી વાદળી ઝબકારો ઉત્પન્ન થાય છે. આ અતિસૂક્ષ્મ ચેરેન્કોવ પ્રકાશ પકડવા માટે બરફમાં 5160 ડિજિટલ કેમેરા (ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ) ગોઠવવામાં આવ્યા છે. જ્યારે ચેરેન્કોવ લાઇટ થાય છે ત્યારે આ કેમેરા તેને રેકોર્ડ કરે છે અને કયા કેમેરામાં ક્યારે પ્રકાશ પસંદાયો તે ડેટા આધારે વૈજ્ઞાનિકો ન્યુટ્રિનાના આવતા દિશા અને ઊર્જાનું નિર્ધારણ કરે છે.
આવતી શોધો અને અસર
આ ઑબ્ઝર્વેટરીએ ખગોળશાસ્ત્રમાં મહત્વપૂર્ણ શોધો આપી છે. 2013માં આઇસક્યુબ દ્વારા પહેલીવાર પૃથ્વીની બહારથી આવેલા અત્યંત શક્તિશાળી ન્યુટ્રિનો પકડવામાં આવ્યા હતા. પછીની તપાસમાં કેટલાક ન્યુટ્રિનાઓ લાંબા અંતરના ખગોળીય સ્ત્રોતો, જેમાં સક્રિય બ્લેઝાર અને ગેલેક્સીઓ શામેલ છે, તેવા સ્ત્રોતોથી આવતાં હોવાનું જાણવા મળ્યું. કેટલીક ન્યુટ્રિનાઓને ‘TXS 0506+056’ જેવા સ્ત્રોતો સાથે જોડવામાં આવ્યુ છે. આથી ‘ન્યુટ્રિનો એસ્ટ્રોનોમી’ તરીકે ખગોળશાસ્ત્રની એક નવી શાખા ઉભી થઈ છે.
લગભગ દોઢ દાયકાના સંશોધન અને સતત પકડા પછી રોયલ સ્વીડિશ એકેડેમીએ ફ્રાન્સિસ હાલ્ઝનની યોગદાનને વૈજ્ઞાનિક ક્ષેત્ર માટે ક્રાંતિકારક ગણતાં તેમને 2026 માં ફિઝિક્સનો નોબેલ પુરસ્કાર આપ્યો છે.