CERN प्रयोग ने लापता गामा किरणों के समाधान के रूप में व्यापक अंतर-आकाशगंगा चुंबकीय क्षेत्र के पक्ष में मजबूत समर्थन दिया

खगोल भौतिकी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति करते हुए, शोधकर्ताओं की एक अंतर्राष्ट्रीय टीम ने प्रयोगशाला में ऊर्जावान ब्रह्मांडीय जेटों की चरम स्थितियों को सफलतापूर्वक दोहराया है। जिनेवा स्थित CERN में सुपर प्रोटॉन सिंक्रोट्रॉन (SPS) त्वरक का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने प्लाज्मा 'फायरबॉल' उत्पन्न किए। इस प्रयोग का उद्देश्य एक लंबे समय से चली आ रही ब्रह्मांडीय पहेली की जांच करना था: अंतर-आकाशगंगा अंतरिक्ष में यात्रा करने वाली उच्च-ऊर्जा गामा किरणों का हिसाब न मिल पाना। यह महत्वपूर्ण शोध 3 नवंबर, 2025 को प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज (PNAS) में विस्तार से प्रकाशित हुआ है, जो सैद्धांतिक ब्रह्मांड विज्ञान को ठोस स्थलीय प्रयोगों से जोड़ता है।

यह जांच मुख्य रूप से ब्लेज़रों पर केंद्रित थी। ब्लेज़र ऐसी आकाशगंगाएँ हैं जिनमें अत्यधिक विशाल ब्लैक होल होते हैं जो पृथ्वी की ओर प्रकाश की गति के करीब शक्तिशाली विकिरण और कणों की किरणें उत्सर्जित करते हैं। ये जेट तीव्र टेराइलेक्ट्रॉनवोल्ट (TeV) गामा किरणें छोड़ते हैं। अंतरिक्ष में यात्रा के दौरान, इन किरणों से पृष्ठभूमि प्रकाश के साथ परस्पर क्रिया करने और इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े बनाने की अपेक्षा की जाती है। इन जोड़ों को तब ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि से बिखरने के माध्यम से कम-ऊर्जा वाली गामा किरणों का द्वितीयक उत्सर्जन उत्पन्न करना चाहिए। हालाँकि, फर्मी उपग्रह सहित अंतरिक्ष-आधारित उपकरण, लगातार इस अपेक्षित द्वितीयक उत्सर्जन का पता लगाने में विफल रहे हैं, जिसने खगोल भौतिकविदों के लिए एक बड़ी गुत्थी पैदा कर दी है।

इस कमी को समझाने के लिए दो मुख्य सिद्धांत सामने आए हैं: या तो कमजोर चुंबकीय क्षेत्र अंतर-आकाशगंगा माध्यम में व्याप्त हैं, जो कणों के जोड़ों को सूक्ष्म रूप से विक्षेपित करते हैं, या फिर विरल ब्रह्मांडीय सामग्री से गुजरते समय किरणें स्वयं अस्थिर हो जाती हैं, जिससे ऊर्जा को नष्ट करने वाले स्व-सुदृढ़ चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होते हैं। यूनिवर्सिटी ऑफ ऑक्सफोर्ड और एसटीएफसी की सेंट्रल लेजर फैसिलिटी (CLF) के सहयोग से बनी शोध टीम ने इन परिकल्पनाओं का सीधे परीक्षण करने के लिए CERN की HiRadMat सुविधा का उपयोग किया। उन्होंने SPS के माध्यम से इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े उत्पन्न किए और उन्हें एक मीटर लंबी परिवेशी प्लाज्मा से गुजारा, जिससे ब्लेज़र-जनित कैस्केड के प्रसार का मॉडल तैयार किया गया।

प्रायोगिक मापों ने एक स्पष्ट परिणाम प्रदान किया: कणों की किरण उल्लेखनीय रूप से संकीर्ण और लगभग समानांतर बनी रही, जिसमें स्व-उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्रों या विघटनकारी अस्थिरता का न्यूनतम प्रमाण मिला। यह अवलोकन दृढ़ता से इंगित करता है कि बीम-प्लाज्मा अस्थिरताएँ लापता GeV गामा किरणों का प्राथमिक कारण नहीं हैं। इस प्रकार, यह निष्कर्ष बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की परिकल्पना को पर्याप्त अनुभवजन्य समर्थन प्रदान करता है। मुख्य शोधकर्ता, यूनिवर्सिटी ऑफ ऑक्सफोर्ड के प्रोफेसर जियानलुका ग्रेगोरी ने कहा कि इन प्रयोगशाला प्रयासों ने अमूर्त सिद्धांत को ठोस अवलोकन से प्रभावी ढंग से जोड़ा है, जिससे दूर की खगोल भौतिकी घटनाओं की हमारी समझ बढ़ी है।

इस निष्कर्ष का केंद्रीय निहितार्थ एक व्यापक अंतर-आकाशगंगा चुंबकीय क्षेत्र के अस्तित्व के लिए एक मजबूत समर्थन है, जो संभवतः ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों का एक प्राचीन अवशेष है। यह परिणाम वैज्ञानिक ध्यान को केवल लापता गामा किरणों की व्याख्या करने से हटाकर इस ब्रह्मांडीय चुंबकत्व की उत्पत्ति को समझने की ओर मोड़ता है। प्रयोगशाला प्रयोग में देखी गई स्थिरता, जो एक बाहरी चुंबकीय मचान (scaffolding) का संकेत देती है, अब वैज्ञानिकों को उस क्षेत्र के प्रारंभिक स्रोत की तलाश करने के लिए मजबूर करती है, इस ब्रह्मांडीय संरचना को ब्रह्मांड की प्रारंभिक स्थितियों के लिए एक गहन सुराग के रूप में देखा जा रहा है।