एक साफ़ रात में बाहर कदम रखें और ऊपर देखें। आप उस प्रकाश को देख रहे हैं जिसने आपकी आँखों तक पहुँचने में अरबों वर्षों का सफर तय किया है। लेकिन कुछ और लगातार आप पर बरस रहा है, कुछ ऐसा जिसे आप देख नहीं सकते, महसूस नहीं कर सकते, और शायद जिसके बारे में कभी सोचा भी नहीं है: गैलेक्टिक कॉस्मिक किरणें।
इसी क्षण, आकाशगंगा के सुदूर कोनों से ये उच्च-ऊर्जा कण लगभग प्रकाश की गति से आपके शरीर में प्रवेश कर रहे हैं। वे आपके बीच से ऐसे गुजरते हैं मानो आपका अस्तित्व ही नहीं है। गैलेक्टिक कॉस्मिक किरणें प्रकृति की सबसे आकर्षक घटनाओं में से एक हैं।
नाम के बावजूद, कॉस्मिक किरणें बिल्कुल किरणें नहीं हैं। वे कण हैं: ज्यादातर प्रोटॉन, लेकिन हीलियम नाभिक, इलेक्ट्रॉन, और कभी-कभी भारी परमाणु नाभिक भी अपने इलेक्ट्रॉनों से रहित हो जाते हैं। वे एक परमाणु से भी बहुत छोटी चीज़ में पैक की गई भारी मात्रा में ऊर्जा लेकर अंतरतारकीय अंतरिक्ष में यात्रा करते हैं। जब वे पृथ्वी के वायुमंडल में टकराते हैं, तो वे द्वितीयक कणों के झरनों को ट्रिगर करते हैं जो अदृश्य कंफ़ेद्दी की तरह सतह पर बरसते हैं।
लगभग हर सेकंड एक ब्रह्मांडीय किरण कण आपके हाथ की हथेली से होकर गुजरता है।
यह उस विषय का भी हिस्सा है जिसे विज्ञान कथा साहित्य ने हमेशा पसंद किया है, और इसे एंडी वियर के उपन्यास पर आधारित फिल्म प्रोजेक्ट हेल मैरी में दिखाया गया है। यह राइलैंड ग्रेस नाम के एक व्यक्ति की कहानी है, जो एक अंतरतारकीय अंतरिक्ष यान पर अकेले उठता है, जिसे एक ऐसे पदार्थ के रहस्य को सुलझाने का काम सौंपा गया है जो धीरे-धीरे सूर्य को नष्ट कर रहा है। कहानी के केंद्र में भौतिकी – कण, विकिरण, ऊर्जा जो अंतरतारकीय दूरियों पर अजीब व्यवहार करती है – ठीक उसी तरह की सोच है जो वास्तविक ब्रह्मांड-किरण भौतिक विज्ञानी हर दिन करते हैं।
कॉस्मिक किरणों की खोज कैसे हुई
उनकी खोज की कहानी दिलचस्प है. 1912 में, ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी विक्टर हेस आयनकारी विकिरण को मापने के लिए एक इलेक्ट्रोस्कोप लेकर हाइड्रोजन गुब्बारे पर चढ़ गए और लगभग 5,300 मीटर तक चढ़ गए। अपेक्षा सरल थी: आप पृथ्वी की रेडियोधर्मी परत से जितना ऊपर जाएंगे, विकिरण उतना ही कमजोर होगा।
हेस ने इसके विपरीत पाया. विकिरण बढ़ गया मजबूत जैसे ही वह चढ़े, आंशिक सूर्य ग्रहण के दौरान भी जिसने सूर्य को स्रोत के रूप में खारिज कर दिया। उन्होंने सही निष्कर्ष निकाला कि आयनकारी विकिरण मूल रूप से अलौकिक था। इस खोज के लिए हेस को 1936 में नोबेल पुरस्कार मिला, जो सचमुच उत्तर पाने के लिए असाधारण ऊंचाइयों तक जाने वाले किसी व्यक्ति की जीत थी।
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तो कॉस्मिक किरणें कहाँ से आती हैं? निम्न-ऊर्जा विविधता के लिए, वैज्ञानिकों का मानना है कि मुख्य अपराधी सुपरनोवा अवशेष हैं, चमकदार, विस्तारित मलबे के बादल जो बड़े सितारों के विस्फोट के बाद पीछे छूट जाते हैं। इन अशांत अवशेषों के भीतर, चुंबकीय क्षेत्र पिनबॉल के ब्रह्मांडीय खेल की तरह चार्ज कणों को तेज करते हैं, प्रत्येक उछाल अधिक ऊर्जा जोड़ता है।
“सुपरनोवा आकाशगंगा में सबसे शक्तिशाली इंजन हैं जिन्हें हम जानते हैं,” एक खगोल भौतिकीविद् ने क्षेत्र के सारांश में कहा, “और ब्रह्मांडीय किरणें, एक तरह से, उनका निकास हैं।” अरबों वर्षों से, आकाशगंगा चुपचाप इस निकास से भर रही है, और हम इसमें लगातार तैरते रहते हैं।
रहस्यमय उत्पत्ति: अति-उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणें
हालाँकि, उच्चतम ऊर्जा वाली ब्रह्मांडीय किरणें एक वास्तविक रहस्य बनी हुई हैं। ये कण इतनी चरम ऊर्जा लेकर आते हैं कि उनका अस्तित्व ही नहीं होना चाहिए – उन ऊर्जाओं पर, कणों को पूरे अंतरिक्ष में व्याप्त ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के साथ बातचीत करनी चाहिए और लंबी दूरी पर ऊर्जा खोनी चाहिए।
फिर भी वे स्पष्ट रूप से बरकरार रहते हुए पृथ्वी पर पहुंचते हैं, जिससे पता चलता है कि वे कहीं अपेक्षाकृत करीब से आए हैं, ब्रह्मांड की दृष्टि से कहें तो। उम्मीदवारों में सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक, अन्य आकाशगंगाओं के हृदय में सक्रिय रूप से पदार्थ का उपभोग करने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल और गामा-किरण विस्फोट, ज्ञात ब्रह्मांड में सबसे हिंसक विस्फोटों में से कुछ शामिल हैं।
यहीं पर यह आश्चर्यजनक रूप से अजीब हो जाता है।
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चूँकि कॉस्मिक किरणें आवेशित कण हैं, इसलिए वे सीधी रेखाओं में यात्रा नहीं करती हैं। चुंबकीय क्षेत्र – हमारी आकाशगंगा के अंदर और उससे परे – अपने रास्ते मोड़ते हैं, जिस विशाल दूरी पर वे यात्रा करते हैं, उस पर अपनी दिशाएं बदलते हैं। जब तक वे पृथ्वी पर पहुँचते हैं, तब तक उनमें से अधिकांश को किसी स्रोत पर वापस ढूँढना लगभग असंभव है। खगोलविदों और भौतिकविदों को कण के पथ पर केवल पीछे की ओर देखने के बजाय अप्रत्यक्ष सुरागों को जोड़ने के लिए जासूसों की तरह काम करना होगा।
महान पिरामिड का एक्सरे
इस सब का वास्तविक दुनिया में एक उल्लेखनीय परिणाम है। 2017 में, शोधकर्ताओं ने कॉस्मिक रे म्यूऑन टोमोग्राफी नामक तकनीक का उपयोग करते हुए – अनिवार्य रूप से वायुमंडल में कॉस्मिक किरण टकराव के उपोत्पादों को एक प्रकार के एक्स-रे के रूप में उपयोग करते हुए – मिस्र के गीज़ा के महान पिरामिड को स्कैन किया। किसी भी मानव-निर्मित स्कैनर की तुलना में कहीं अधिक मर्मज्ञ कणों ने स्मारक के अंदर एक पहले से अज्ञात शून्य को प्रकट किया, जो लगभग 30 मीटर लंबा और 4,500 वर्षों से छिपा हुआ था।
ब्रह्मांड के अपने विकिरण ने, एक प्राचीन पत्थर की संरचना पर बरसते हुए, एक पुरातात्विक पहेली को सुलझाने में मदद की जिसने दशकों से विद्वानों को आश्चर्यचकित कर दिया था।
कॉस्मिक किरणों का एक अधिक व्यक्तिगत आयाम भी होता है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार अंतरिक्ष यात्री, आंशिक रूप से संरक्षित लेकिन पृथ्वी के सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र और वायुमंडल से बहुत ऊपर, अपनी आँखें बंद होने पर भी प्रकाश की कभी-कभी चमक देखने की रिपोर्ट करते हैं, यह घटना उनके रेटिना से सीधे गुजरने वाली ब्रह्मांडीय किरणों के कारण होती है। यह एक अजीब, अंतरंग अनुस्मारक है कि ब्रह्मांड कोई सुरक्षित घटना नहीं है। यह हमारे बीच से गुजर रहा है.
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भौतिक विज्ञानी और लेखक कार्लो रोवेली ने एक बार लिखा था, “हम ब्रह्मांड के अलग-अलग पर्यवेक्षक नहीं हैं।” “हम इसका हिस्सा हैं, इसमें डूबे हुए हैं।” गांगेय ब्रह्मांडीय किरणें उस अमूर्त सत्य को लगभग आंत जैसा महसूस कराती हैं। हर दिन के हर सेकंड में, विस्फोटित तारों और दूर के ब्लैक होल से उच्च-वेग वाले दूत आपके शरीर से गुजरते हैं और उदासीन और अजेय रूप से अपने रास्ते पर चलते रहते हैं, जैसा कि वे लंबे समय से करते आ रहे हैं, यहां उनके बारे में आश्चर्य करने वाला कोई नहीं था।
श्रवण हनसोगे एक खगोल वैज्ञानिक हैं टाटा मौलिक अनुसंधान संस्थान।