বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক দল দুই টন বছরের সমতুল্য পর্যবেক্ষণ সময়কালে সংগৃহীত তথ্য বিশ্লেষণ করেছে এবং ডাবল নিউট্রিনোলেস বিটা ক্ষয়ের কার্যকারিতার সীমা পরিমার্জন করেছে। ফলাফল অনুসারে, যদি নন-নিউট্রিনো ক্ষয় সত্যিই ঘটে, তবে এর ফ্রিকোয়েন্সি 50 কোয়াড্রিলিয়ন বছরে একের বেশি হবে না – অর্থাৎ প্রতি এক ট্রিলিয়ন ট্রিলিয়ন বছরে। কাজটি সায়েন্স জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল।
মধ্য ইতালির গ্রান সাসো পর্বতের গভীরে, পদার্থবিদরা আধুনিক বিজ্ঞানের অন্যতম রহস্যময় পরীক্ষা চালিয়ে যাচ্ছেন। প্রকল্প CUORE (বিরল ঘটনাগুলির জন্য ক্রায়োজেনিক আন্ডারগ্রাউন্ড অবজারভেটরি), ইয়েল ইউনিভার্সিটি এবং বিশ্বের কয়েক ডজন বিজ্ঞান কেন্দ্রের গবেষকদের জড়িত, একটি বিরল পারমাণবিক প্রক্রিয়া – নিউট্রিনোলেস ডাবল বিটা ক্ষয় অনুসন্ধানের লক্ষ্য। এর আবিষ্কার বস্তুর গঠন সম্পর্কে মৌলিক ধারণা পরিবর্তন করতে পারে।
স্বাভাবিক ডাবল বিটা ক্ষয়-এ, দুটি নিউট্রন দুটি প্রোটনে পরিণত হয়, দুটি ইলেকট্রন এবং দুটি অ্যান্টিনিউট্রিনো নির্গত করে। কিন্তু যদি প্রক্রিয়াটি অ্যান্টিনিউট্রিনো ছাড়াই ঘটে, তাহলে এর অর্থ হল নিউট্রিনো এবং অ্যান্টিনিউট্রিনো এক এবং একই, যার অর্থ হল নিউট্রিনো তার নিজস্ব প্রতিকণা। এই ধরনের বীজকে মেজোরানা বীজ বলা হয়।
এই ধরনের একটি বিরল ঘটনা রেকর্ড করতে, বিজ্ঞানীরা অত্যন্ত পরিষ্কার পরিস্থিতিতে পর্যবেক্ষণ করেছেন: আবিষ্কারকটি প্রায় এক কিলোমিটার পাথরের নীচে অবস্থিত ছিল এবং দুই হাজার বছরের পুরনো রোমান জাহাজের ধ্বংসাবশেষ থেকে প্রাপ্ত সীসা দ্বারা বিকিরণ থেকে সুরক্ষিত ছিল।
যাইহোক, এমনকি এই গভীরতায়, পরীক্ষাগুলিকে এখনও পটভূমির ওঠানামার সাথে লড়াই করতে হবে – মানুষের কণ্ঠস্বর থেকে ভূমিকম্প এবং ইতালীয় উপকূলে সার্ফ পর্যন্ত। অতএব, গবেষণা দল একটি বিশেষ শব্দ কমানোর অ্যালগরিদম তৈরি করেছে, যা শুধুমাত্র সম্পূর্ণ পরীক্ষাগার স্কেলে “শব্দ বাতিলকারী হেডফোন” নীতির অনুরূপ।
“আমরা বাহ্যিক কম্পনগুলি অধ্যয়ন করার দিকে মনোনিবেশ করেছি এবং এই অত্যন্ত বিরল ক্ষয়ের অনুসন্ধানকে উন্নত করার জন্য কীভাবে গাণিতিকভাবে ডেটা থেকে তাদের বিয়োগ করতে হয় তা শিখেছি,” ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক রেইনা মারুয়ামা ব্যাখ্যা করেছেন৷
বিজ্ঞানীরা দুই ডজনেরও বেশি সেন্সর ইনস্টল করেছেন যা তাপমাত্রা, শব্দ, কম্পন এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ পরিমাপ করেছে এবং তাদের সাহায্যে তারা সিস্টেমটিকে “গোলমাল” থেকে বাস্তব সংকেত আলাদা করতে প্রশিক্ষণ দিয়েছে।
“আমরা যদি নিউট্রিনো ছাড়াই ডাবল বিটা ক্ষয় সনাক্ত করতে পারি, তাহলে এটি সরাসরি প্রমাণ হবে যে নিউট্রিনো একটি মেজোরানা কণা,” বলেছেন ইয়েলের অধ্যাপক কার্স্টেন হিগার। “এই ধরনের আবিষ্কার ব্যাখ্যা করবে কেন মহাবিশ্বে অ্যান্টিম্যাটারের চেয়ে বেশি পদার্থ রয়েছে এবং স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরে পদার্থবিজ্ঞানের প্রথম নিশ্চিতকরণ হবে।”
বিজ্ঞানীরা আত্মবিশ্বাসী: CUORE বহু বছর ধরে কোনো সংকেত না পেলেও, প্রতিটি নতুন পরিমাপ তাদের মহাবিশ্বের অন্যতম প্রধান রহস্য সমাধানের কাছাকাছি নিয়ে আসে – নিউট্রিনোর প্রকৃতি।