International Axion Observatory
ઇન્ટરનેશનલ એક્સિયન ઓબ્ઝર્વેટરી (આઇએએક્સઓ) એ સૌર અક્ષતંતુઓ અને અક્ષતન્તુ જેવા કણોની શોધ માટે આગામી પેઢીનું અક્ષતન્તુ હેલિયોસ્કોપ છે. તે CERN Axion સોલર ટેલિસ્કોપ (CAST) નું અનુવર્તી છે, જે 2003થી કાર્યરત છે. આઇએએક્સઓની સ્થાપના કેએએસટી પ્રયોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા હેલિયોસ્કોપ ખ્યાલને તેના સૌથી મોટા સંભવિત કદમાં અમલમાં મૂકીને કરવામાં આવશે. ઇન્ટરનેશનલ એક્સિયન ઓબ્ઝર્વેટરી માટેનો આશય પત્ર ઓગસ્ટ 2013માં સીઇઆરએન એસપીએસ સમિતિને સુપરત કરવામાં આવ્યો હતો. આઇએએક્સઓની ઔપચારિક સ્થાપના જુલાઈ 2017માં થઈ હતી અને ઓક્ટોબર 2018માં યુરોપિયન રિસર્ચ કાઉન્સિલ તરફથી એડવાન્સ ગ્રાન્ટ મળી હતી. સહયોગનું નજીકના ગાળાનું લક્ષ્ય પ્રયોગનું સ્કેલ-ડાઉન પ્રોટોટાઇપ વર્ઝન બનાવવાનું છે, જેને બેબી-આઇએએક્સઓ કહેવાય છે, જે જર્મનીના ડેસી ખાતે સંભવિત સ્થાન માટે ચર્ચા હેઠળ છે. બેબીઆઇએએક્સઓ બેબીઆઇએએક્સઓ એ આઇએએક્સઓની તમામ પેટા પ્રણાલીઓનું એક પ્રોટોટાઇપ, સ્કેલ-ડાઉન વર્ઝન છે. પ્રોટોટાઇપ એક પરીક્ષણ સંસ્કરણ છે અને વાસ્તવિક આઇએએક્સઓમાં વધુ સંભવિત સુધારાઓનું અન્વેષણ કરવા માટે મધ્યવર્તી પગલું તરીકે કામ કરશે. બેબીઆઇએએક્સઓની સ્થાપના જર્મનીના હેમ્બર્ગમાં સીઇઆરએન અને ડીઇએસવાય સહયોગ દ્વારા કરવામાં આવશે. CERN પ્રોટોટાઇપ ચુંબક અને ક્રાયોસ્ટેટના ડિઝાઇન અહેવાલો આપવા માટે જવાબદાર રહેશે, અને DESY અન્ય માળખાગત સુવિધાઓ સાથે જંગમ પ્લેટફોર્મની ડિઝાઇન અને નિર્માણ કરશે. બેબીઆઇએએક્સઓ દ્વારા લેવાતી માહિતી 2025 માં શરૂ થવાની છે, અને સતત આઇએએક્સઓ 2028 થી કાર્યરત થશે. ભૌતિકશાસ્ત્રની સંભવિત IAXO મુખ્યત્વે 1meV થી 1eV ની દળ શ્રેણીમાં ક્વોન્ટમ ક્રોમોડાયનેમિક્સ (QCD) અક્ષનું નિરીક્ષણ કરવાની ક્ષમતા સાથે સૌર અક્ષોની શોધ કરશે. તે ફોટોન અથવા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જોડાયેલા અક્ષતંતુ જેવા કણો (એ. એલ. પી. તરીકે ઓળખાતા) શોધવામાં પણ સક્ષમ હોવાની અપેક્ષા છે. ક્યુસીડી-અક્ષો અને એએલપીમાં એકદમ સમાન ગુણધર્મો હોવાની આગાહી કરવામાં આવી છે, અને તેથી આઇએએક્સઓ જેનું પ્રાથમિક લક્ષ્ય સૌર અક્ષો અને ફોટોન-કપલ્ડ એએલપીનું નિરીક્ષણ કરવાનું છે તે પણ વિવિધ ન શોધાયેલા એસ્ટ્રોફિઝિકલ અક્ષોમાંથી ક્યુસીડી અક્ષો અને એએલપીને શોધી શકશે. તેથી, તેમાં મજબૂત CP સમસ્યા અને શ્યામ દ્રવ્ય સમસ્યા બંનેને હલ કરવાની ક્ષમતા છે, જે અક્ષીય કણોની શોધ પર આધારિત છે. કાલ્પનિક અક્ષતંતુઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે વર્તમાન પ્રયોગ સેટ-અપ્સમાં આઇએએક્સઓને સૌથી મહત્વાકાંક્ષી પ્રયોગ માનવામાં આવે છે. તે પછીથી પૂર્વધારણા છુપાયેલા ફોટોન અથવા કાચબાના નમૂનાઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે પણ લાગુ કરી શકાય છે. પ્રાયોગિક સેટઅપ આઇએએક્સઓ મુખ્યત્વે સુધારેલા હેલિયોસ્કોપ પર આધારિત હશે, જેમાં વર્તમાન સમયના ડિટેક્ટર્સની તુલનામાં પાંચ ક્રમના સિગ્નલ અને ઘોંઘાટનો ગુણોત્તર વધુ હશે. એક્સ-રે ફોકસ ઓપ્ટિક્સથી સજ્જ ચુંબકનો ક્રોસસેક્શનલ વિસ્તાર આ સંકેતને પૃષ્ઠભૂમિ ગુણોત્તરમાં વધારવા માટે છે. જ્યારે સૌર અક્ષો ચુંબકીય આંતરછેદના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તેઓ પ્રિમાકોફ અસર દ્વારા ફોટોનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ ફોટોન પછી ટેલિસ્કોપ પર મૂકવામાં આવેલા એક્સ-રે ડિટેક્ટર્સ દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવશે. આ સૂચવે છે કે મોટું ચુંબકીય ક્રોસ-સેક્શન વધુ તીવ્ર સંકેત તરફ દોરી જશે. ચુંબકીય સબસિસ્ટમ એક યાંત્રિક પ્રણાલીથી પણ સજ્જ હશે જે તેને આખો દિવસ સૂર્યને સતત અનુસરવાની મંજૂરી આપશે, જેનાથી એક્સપોઝરમાં વધારો થશે. ચુંબક, ઓપ્ટિક્સ અને ડિટેક્ટર્સ ધરાવતી આઇએએક્સઓ પેટા પ્રણાલીઓને સૌર અક્ષીય ડિટેક્ટર્સ માટે સંપૂર્ણ રીતે અનુકૂળ બનાવવાની યોજના છે. આઇએએક્સઓ (IAXO) માં અક્ષીય-ફોટોન જોડાણ માપનની સંવેદનશીલતા સીએએસટી (CAST) જેવા અગાઉના ડિટેક્ટર્સ દ્વારા પ્રાપ્ત તીવ્રતાના ક્રમ કરતાં 1-1.5 વધુ હશે. કેન્દ્રીય ચુંબકીય પ્રણાલીઓમાં વિશાળ સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક હશે, જે મોટા કદ પર મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર પેદા કરવા માટે ટોરોઇડલ મલ્ટીબોર રીતે ગોઠવવામાં આવશે. તે 25 લાંબુ ચુંબક, 5.3 મીટર વ્યાસનું ટોરોઇડ હશે જે 8 જુદી જુદી કોઇલથી બનેલું હશે. આ રૂપરેખાંકનની ગણતરી 600 મીમી વ્યાસની અંદર 2.5 ટેસ્લા ચુંબકીય ક્ષેત્ર પેદા કરવા માટે કરવામાં આવે છે. આ ચુંબકીય સબસિસ્ટમ એ. ટી. એલ. એ. એસ. પ્રયોગથી પ્રેરિત છે. આઇએએક્સઓ ઓપ્ટિક્સ નાસાના નુસ્ટાર એક્સ-રે ઉપગ્રહથી પ્રેરિત હશે. આઇએએક્સઓ માટે સુલભ સ્રોતો આઇએએક્સઓ દ્વારા મળેલો કોઈપણ કણ ઓછામાં ઓછો ડાર્ક મેટરનો પેટા-પ્રબળ ઘટક હશે. આ વેધશાળા નીચે આપેલા સ્રોતોની વિશાળ શ્રેણીમાંથી અવલોકન કરવામાં સક્ષમ હશે. ક્વોન્ટમ ક્રોમોડાયનેમિક્સ અક્ષો શ્યામ દ્રવ્ય અક્ષો સફેદ દ્વાર્ફ કૂલિંગ, ન્યુટ્રોન સ્ટાર કૂલિંગ, ગ્લોબ્યુલર ક્લસ્ટર્સ, હીલિયમ દ્વારા સંચાલિત સુપરજાયન્ટ તારાઓ જેવી એસ્ટ્રોફિઝિકલ કૂલિંગ વિસંગતતાઓમાંથી સૌર અક્ષો અક્ષો. CERN એક્સિયન સોલર ટેલિસ્કોપ બાહ્ય કડીઓ આંતરરાષ્ટ્રીય એક્સિયન ઓબ્ઝર્વેટરી વેબસાઇટ સંદર્ભો શ્યામ દ્રવ્ય શોધ માટેના પ્રયોગોની સૂચિ CERN પ્રયોગો કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર સુવિધાઓ ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રયોગો CERN સુવિધાઓ CERN