साउथ डकोटा की भूमिगत प्रयोगशाला में मिले डार्क मैटर कण के बेहद मजबूत संकेत

यदि डार्क मैटर का गुरुत्वाकर्षण बल मौजूद न होता, तो तेजी से घूमती आकाशगंगाएं अपने बाहरी तारों को संभाल नहीं पातीं और बिखर जातीं। इस व्यापक उपस्थिति के बावजूद वैज्ञानिक अभी तक यह नहीं समझ पाए हैं कि डार्क मैटर किन कणों से मिलकर बना है। विभिन्न भौतिक सिद्धांतों के अनुसार यह किसी एक प्रकार का कण हो सकता है, या फिर कणों का पूरा समूह हो सकता है जो आपस में अज्ञात तरीकों से क्रिया करते हैं। कुछ काल्पनिक सिद्धांत तो यहाँ तक मानते हैं कि डार्क मैटर प्राचीन ब्लैक होल्स से बना हो सकता है। इन सभी संभावनाओं में सबसे लोकप्रिय थ्योरी WIMP की है। WIMP ऐसे भारी कण माने जाते हैं जिनमें द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण होता है, लेकिन सामान्य पदार्थ के साथ इनकी प्रतिक्रिया बेहद कमजोर होती है।

साउथ डकोटा की भूमिगत प्रयोगशाला में दर्ज हुआ दुर्लभ संकेत

वैज्ञानिक मान्यताओं के अनुसार यदि WIMP हमारी आकाशगंगा के डार्क मैटर का हिस्सा हैं, तो अरबों की संख्या में ये कण हर सेकंड बिना कोई निशान छोड़े पृथ्वी के पार गुजर रहे हैं। हालांकि, इस बात की बहुत सूक्ष्म संभावना रहती है कि कभी-कभार कोई WIMP किसी परमाणु के नाभिक से टकराकर उसे अपनी थोड़ी सी ऊर्जा हस्तांतरित कर दे। कण भौतिकी की दुनिया में इस प्रकार की अप्रत्याशित टक्कर दर्ज होना एक बड़ी उपलब्धि माना जाता है। बाहरी ब्रह्मांडीय विकिरण (कॉस्मिक रेज) और शोर से बचाने के लिए ही साउथ डकोटा की सेनफोर्ड फैसिलिटी (SURF) में यह प्रयोग जमीन के बहुत नीचे तरल जेनान टैंक के साथ स्थापित किया गया है।

वर्ष 2023 से 2024 के बीच 220 दिनों तक चले निरंतर अवलोकन के दौरान डिटेक्टर ने पूरे नेटवर्क में केवल एक ऐसी असामान्य घटना दर्ज की, जिसमें जेनान नाभिक ने ऊर्जा पाकर रिकॉइल किया। अनुसंधान टीम ने इस अध्ययन को प्रीप्रिंट के रूप में जारी किया है, जिसका अर्थ है कि अभी इसका सहकर्मी मूल्यांकन (पीयर रिव्यू) होना बाकी है। इसके अलावा शोधकर्ताओं ने जापान में आयोजित 2026 TeV पार्टिकल एस्ट्रोफिजिक्स कॉन्फ्रेंस में दुनिया भर के वैज्ञानिकों के सामने अपने इन निष्कर्षों को प्रस्तुत किया है।

परियोजना के प्रमुख सदस्यों ने इस परिणाम पर बेहद संतुलित प्रतिक्रिया दी है। ब्राउन यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर रिक गेट्सकेल ने स्पष्ट किया, "केवल एक घटना के आधार पर हम किसी जल्दबाजी में निष्कर्ष पर नहीं पहुंचना चाहते।" उन्होंने कहा कि टीम डार्क मैटर की प्रत्यक्ष खोज का दावा नहीं कर रही है, बल्कि इस अनोखे अवलोकन को वैज्ञानिक समुदाय के साथ साझा कर रही है ताकि इस पर अन्य विशेषज्ञों की राय ली जा सके।

बैकग्राउंड नॉइज़ की छंटनी और कण के द्रव्यमान का अनुमान

कण भौतिकी के इतने संवेदनशील प्रयोगों में कई बार सामान्य रेडिएशन या थर्मल शोर के कारण भी अजीब संकेत मिल जाते हैं। SURF प्रयोगशाला में ज्ञात कणों और बाहरी रेडिएशन से होने वाले व्यवधान को अलग करने के लिए कई स्तरों की सुरक्षा और फिल्टरिंग विधियों का उपयोग किया जाता है। हैरानी की बात यह है कि 2023 से 2024 के बीच दर्ज हुई यह अकेली घटना बैकग्राउंड नॉइज़ की सभी कठोर जांचों पर खरी उतरी। शोधकर्ता अभी तक किसी भी ज्ञात भौतिक स्रोत से इस ऊर्जा हस्तांतरण की व्याख्या नहीं कर सके हैं।

अध्ययन के मुख्य लेखक और यूनिवर्सिटी ऑफ ब्रिस्टल के सीनियर शोधकर्ता सैम एरिक्सन ने बताया, "हम अपने डिटेक्टर और बैकग्राउंड को इतने बेहतर तरीके से समझते हैं कि एक अकेली असामान्य घटना भी बेहद महत्वपूर्ण है।" उन्होंने कहा कि डार्क मैटर की प्रतिक्रियाएं बहुत दुर्लभ होने की उम्मीद है, इसलिए WIMP डार्क मैटर की शुरुआती पहचान कुछ चुनिंदा घटनाओं से ही संभव होगी।

यदि भविष्य में यह साबित होता है कि यह टक्कर डार्क मैटर के कारण ही हुई थी, तो वैज्ञानिकों के पास इस कण की विशेषताओं को समझने के लिए पर्याप्त आंकड़े उपलब्ध होंगे। विश्लेषित WIMP मॉडलों के अनुसार शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया है कि यह कण एक प्रोटॉन की तुलना में लगभग 200 गुना अधिक भारी है। यह माप यह समझने में मदद कर सकता है कि यह अज्ञात पदार्थ सामान्य पदार्थ के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है। डार्क मैटर से जुड़ी खोजों में इस तरह का संयमित उत्साह पहले भी देखा गया है। उदाहरण के लिए, नवंबर 2025 में जब जापानी खगोलविदों की एक टीम ने मिल्की वे में डार्क मैटर के संकेत देखने का दावा किया था, तब उन्होंने भी शोध समुदाय को समय से पहले किसी अंतिम नतीजे पर न पहुंचने की सलाह दी थी।