একটি মহাজাগতিক খড়ের স্তুপে ত্বরণক-উত্পাদিত নিউট্রিনো দেখা যাচ্ছে

 একটি মহাজাগতিক খড়ের স্তুপে ত্বরণক-উত্পাদিত নিউট্রিনো দেখা যাচ্ছে

 Bristy La Wafarer

পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি অবস্থিত ডিটেক্টরগুলিতে নিউট্রিনো নামক কণার লক্ষণগুলির সন্ধান করার সময় মহাজাগতিক "গোলমাল" কমাতে সাহায্য করার জন্য পদার্থবিদরা নতুন সরঞ্জাম তৈরি করেছেন। এই পদ্ধতিটি মেডিসিনে ব্যবহৃত কম্পিউটারাইজড টমোগ্রাফি (সিটি) স্ক্যানের মতো চিত্র পুনর্গঠন পদ্ধতির সাথে ডেটা-সিফটিং কৌশলগুলিকে একত্রিত করে। এটি মহাজাগতিক রশ্মি দ্বারা উত্পাদিত ট্র্যাকের "ওয়েব" এর বিপরীতে একটি কণা ত্বরক দ্বারা উত্পাদিত নিউট্রিনোর সংকেতকে আলাদা করে তোলে। এই মহাজাগতিক ভ্রমণকারীরা ডিটেক্টরে নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়া থেকে 20,000 গুণ বেশি। মহাজাগতিক রশ্মি থেকে অনেকগুলি ট্র্যাক ফিল্টার করার ফলে পৃথিবীর পৃষ্ঠের পরীক্ষাগুলি উন্নত করা উচিত যা সাবঅ্যাটমিক নিউট্রিনোগুলির আচরণ বোঝার চেষ্টা করছে৷

বিজ্ঞানীরা MicroBooNE ডিটেক্টরের জন্য নতুন কৌশল তৈরি করেছেন। MicroBooNE তিনটি ডিটেক্টরের মধ্যে একটি যা ফার্মিলাবে একটি এক্সিলারেটর দ্বারা উত্পাদিত নিউট্রিনো ট্র্যাক করছে।বিজ্ঞানীরা এক্সিলারেটর থেকে বিভিন্ন দূরত্বে প্রতিটি প্রকারের সংখ্যা গণনা করে কীভাবে এই সাবঅ্যাটমিক কণাগুলি তিনটি "স্বাদ" এর মধ্যে পরিবর্তিত হয় তা বোঝার চেষ্টা করছেন। নিউট্রিনো সংখ্যার মধ্যে অসঙ্গতি চিহ্নিত করা বিজ্ঞানীদের স্বাদ-বদলের প্রক্রিয়া বুঝতে সাহায্য করতে পারে, যাকে দোলন বলা হয়। এটি একটি চতুর্থ নিউট্রিনো জাতের অস্তিত্ব নির্দেশ করতে পারে। পদ্ধতিটি সমস্ত পৃষ্ঠ-ভিত্তিক নিউট্রিনো ডিটেক্টরগুলিতে কাজ করা উচিত, যেখানে মহাজাগতিক রশ্মি সংকেতগুলিকে অস্পষ্ট করতে পারে এবং এটি সমগ্র মার্কিন নিউট্রিনো গবেষণা প্রোগ্রামকে উপকৃত করবে।

পৃথিবীর পৃষ্ঠের নিউট্রিনো ডিটেক্টরকে মহাজাগতিক রশ্মির পটভূমি "গোলমাল" থেকে অধরা নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়াগুলির সংকেত বাছাই করতে হবে। MicroBooNE ডিটেক্টরে নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়া থেকে চার্জযুক্ত কণাগুলি আয়নিত আর্গন পরমাণুতে উৎপন্ন ট্র্যাকগুলি সনাক্ত করে। MicroBooNE পরীক্ষায় তারের তিনটি প্লেন আয়নকরণের পথগুলিতে ইলেকট্রনের প্রতি সংবেদনশীল। প্রতিটি প্লেন দুটি মাত্রায় ট্র্যাকের একটি চিত্র ধারণ করে। কম্পিউটারগুলি 2D চিত্রগুলিকে 3D ট্র্যাকে একত্রিত করে — যেভাবে কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (CT) স্ক্যানার মানবদেহের 2D "স্লাইস-লাইক" স্ন্যাপশট থেকে অভ্যন্তরীণ অঙ্গগুলির 3D চিত্রগুলি পুনর্গঠন করে তার অনুরূপ৷ মাইক্রোবুনে, ট্র্যাকের আকৃতি বিজ্ঞানীদের বলে যে নিউট্রিনোর কোন স্বাদ মিথস্ক্রিয়াটি শুরু করেছে। মহাজাগতিক রশ্মি দ্বারা উত্পাদিত হাজার হাজার ট্র্যাককে আগাছা বের করতে, বিজ্ঞানীরা প্রথমে নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়ায় উত্পাদিত আলোর ঝলকের সাথে ট্র্যাক সংকেতগুলিকে মেলে। দলটি কণার সমস্ত ট্র্যাকের অবস্থানের সাথে ডিটেক্টরের প্রতিটি ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউবের জন্য সময় এবং আলোর নিদর্শনগুলির তুলনা করতে সাহায্য করার জন্য অ্যালগরিদম তৈরি করেছে। কোন মিল না মানে এটা নিউট্রিনো ইভেন্ট নয়। তারা এমন ট্র্যাকগুলিকে নির্মূল করার পদ্ধতিও তৈরি করেছে যা সম্পূর্ণরূপে ডিটেক্টর এবং স্পট ট্র্যাকগুলিকে অতিক্রম করে যা ডিটেক্টরে উদ্ভূত হয়, বাইরের পরিবর্তে, নিউট্রিনো ইভেন্টগুলিতে শূন্য করার কাজটি সম্পূর্ণ করে।