1,555 نیوٹرینو جنہاں نے پورے نیوکلیئس نوں ہولا جیہا دھکا دتا

کدی کدی اک نیوٹرینو کسے ایٹم اندر اک ذرے نال نہیں، سگوں اکو واری پورے نیوکلیئس نال ٹکراؤندا اے، جو اک ٹھوس بلاک وانگوں پچھاں ہٹدا اے۔ ایس «نیوٹرینو تے نیوکلیئس دے کوہیرنٹ لچکدار کھلار» (coherent elastic neutrino-nucleus scattering) دی پیش گوئی 1974 وچ کیتی گئی سی۔ کیونکہ سارا نیوکلیئس حصہ لیندا اے، ٹکر دا امکان ودھ جاندا اے، ایس لئی صرف کجھ کلوگرام بھارے ڈیٹیکٹر ایہنوں ویکھ سکدے نیں۔

ایہنوں پہلی واری COHERENT کولیبوریشن (collaboration) نے، نیوٹرون دے اک سرچشمے توں آؤن والے نیوٹرینوواں نال، پھڑیا سی۔ ڈارک میٹر (dark matter) دے وڈے ڈیٹیکٹراں نے وی سورج دے نیوٹرینوواں نال ایہدے ثبوت دسے نیں۔ ایٹمی ری ایکٹر اک ہور سرچشمہ نیں: اوہ گھٹ توانائی والے اینٹی نیوٹرینو بناؤندے نیں، لگ بھگ 10 ملین الیکٹران وولٹ تیکر۔ کسے ری ایکٹر اُتے پہلی کھوج آپ CONUS+ نے ای کیتی سی، 3.7 σ دی اہمیت نال۔

توانائی دی اک گھُسر مُسر

اوکڑ ایہہ اے کہ ٹھوکر کِنی نکی اے۔ ری ایکٹر دا اک اینٹی نیوٹرینو جرمینیئم دے نیوکلیئس نوں ودھ توں ودھ کجھ ہزار الیکٹران وولٹ نال پچھاں دھکدا اے۔ اوس توانائی دا صرف 15 توں 20% اجیہے بجلی دے سگنل وچ بدلدا اے جیہنوں ڈیٹیکٹر پڑھ سکدا اے۔ سارے واقعے اوس سب توں گھٹ توانائی توں ذرا اُتے ڈھیر ہو جاندے نیں جیہنوں ڈیٹیکٹر ریکارڈ کر سکدا اے — بالکل اوتھے جتھے کیلیبریشن (calibration) سب توں اوکھی اے۔

مرکز دے نال اک ڈیٹیکٹر

CONUS+ سوئٹزرلینڈ دے Leibstadt ایٹمی بجلی گھر وچ، 3.6 گیگا واٹ حرارت بناؤن والے اک ری ایکٹر دے مرکز توں 20.7 میٹر دور بیٹھا اے۔ ایہہ نومبر 2023 توں چل رہیا اے۔ ایہدی دوجی مہم لئی، انتہائی خالص جرمینیئم دے دو وڈے کرسٹل مڈھلے ڈیٹیکٹراں وچوں اک نال آ رلے: کُل 5.6 کلوگرام فعال کمیت۔ سکے تے بورون ملے پلاسٹک دی اک گُٹھی ڈھال، اک ڈیٹیکٹر جو کائناتی میوآناں (muons) نوں رد کردا اے، تے ریڈون توں پاک ہوا دی لگاتار وگدی دھار نے پچھوکڑ (background) نوں لگ بھگ 10,000 گُنا گھٹا دتا۔

ڈیٹا فروری 2025 توں جولائی 2026 تیکر لیا گیا: ری ایکٹر چلدے ہوئے 1,296 کلوگرام-دن تے بند ہوندے ہوئے 86۔

اکھاں بنھ کے گنتی

اپنے آپ نوں دھوکا دین توں بچن لئی، فزکس داناں نے اپنا تجزیہ تیار کردیاں گھٹ توانائی والا ڈیٹا لُکا کے رکھیا، فیر ڈیٹیکٹراں نوں اک اک کر کے کھولیا۔ نتیجہ: 1,555 ± 152 واقعے۔ سگنل اپنی غیر یقینی نالوں 10.2 گُنا وڈا اے۔ ذرات دی فزکس دے سٹینڈرڈ ماڈل (Standard Model) نے 1,701 ± 198 دی پیش گوئی کیتی سی — 0.6 سٹینڈرڈ ڈیوی ایشن (standard deviations) دے اندر میل، تے ناپے ہوئے تے پیش گوئی کیتے دا تناسب 0.91 ± 0.14۔

اک کم دی جانچ: ری ایکٹر بند ہوون اُتے، فِٹ 22 ± 29 واقعے لبھدا اے، جو صفر نال میل کھاندا اے۔ جیہڑا سگنل ری ایکٹر توں نہ آیا ہوندا، اوہ لگ بھگ 103 دیندا۔

ری ایکٹر چلدے ہوئے تناں ڈیٹیکٹراں وچ گنتیاں: نیوٹرینو سگنل (سنتری) پچھوکڑاں دے اُتے، دہلیز توں ذرا اُتے بیٹھا اے۔ — شکل 1، CONUS Collaboration (2026)، arXiv:2610.37318۔

ہن تیکر دا سب توں وڈا ذخیرہ

لکھاریاں دے بقول، ایہہ اجیہیاں ٹکراں دا ہن تیکر پھڑیا گیا سب توں وڈا نمونہ اے، تے ری ایکٹر دیاں توانائیاں اُتے سب توں درست ناپ، جیہدی درستی جرمینیئم اُتے COHERENT دے حالیہ نتیجے دے برابر اے۔ گنتی اُتے غیر یقینی ہن 9.8% اے، پہلی مہم نالوں لگ بھگ تن گُنا نکی۔

ایہہ ری ایکٹراں اُتے جرمینیئم دے ہور تجربیاں دیاں لائیاں اُتلیاں حداں نال میل کھاندا اے۔ ایہدے اُلٹ، Dresden-II تجربے ولوں دسیا گیا سگنل اجیہی شرح دے برابر اے جو ری ایکٹراں اُتے جرمینیئم دے دوجے تجربیاں، ایہدے سمیت، ولوں ویکھیاں گئیاں شرحاں نالوں صاف طور اُتے اُچی اے۔

نشانہ نیوکلیئس وچ نیوٹروناں دی گنتی دے مقابلے وچ ٹکر دی طاقت: CONUS+ (کالا ہیرا، جرمینیئم) ری ایکٹر والے خم (لال) اُتے بیٹھا اے۔ — شکل 3، CONUS Collaboration (2026)، arXiv:2610.37318۔

کمزور قوت نوں تولنا

سٹینڈرڈ ماڈل وچ، ٹکر دی شرح نیوکلیئس دے «کمزور چارج» (weak charge) دے مربع نال ودھدی اے:

Q_W = N − (1 − 4 sin²θ_W) Z

جتھے N تے Z ایہدے نیوٹروناں تے پروٹوناں دیاں گنتیاں نیں، تے θ_W کمزور مکسنگ زاویہ (weak mixing angle) اے، جو کمزور ایٹمی قوت دا اک پیرامیٹر اے۔ گنتی توں، ٹیم نوں sin²θ_W = 0.225 ± 0.022 لبھدا اے، جو امید کیتے گئے 0.2387 نال میل کھاندا اے۔ ایس قسم دے ناپاں وچوں، ایہہ قوت نوں سب توں گھٹ مومینٹم ٹرانسفر (momentum transfer) اُتے پرکھدا اے۔

گنتی جاری اے

ناپ حالے وی بہتا کر کے واقعیاں دی گنتی نال محدود اے۔ ڈیٹا دا اک ہور ورھا شماریاتی غیر یقینی نوں لگ بھگ 5% تیکر لے آوے گا۔ دہلیز اُتے ودھ چنگی کیلیبریشن تے ایس گل دے نویں ناپ کہ جرمینیئم پچھاں ہٹن دی توانائی نوں کِداں بدلدا اے، پیش گوئی اُتے غیر یقینی نوں سنگوڑ دینے چاہیدے نیں۔ لکھاری ری ایکٹر دے نیوٹرینوواں نوں پہلی کھوج توں درست ناپ ول ودھدا ویکھدے نیں۔