Decoupling (cosmology)
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅವಧಿಯಾಗಿದ್ದು, ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದಿಂದ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ. ಇದು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರಗಳು ಈ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತದವರೆಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ (ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ). ಆಗಾಗ್ಗೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುವ ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ನಿಂದ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ನ ಎರಡು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ನಿದರ್ಶನಗಳೆಂದರೆ ಫೋಟಾನ್ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್, ಏಕೆಂದರೆ ಇವು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಹಿನ್ನೆಲೆಗೆ ಕಾರಣವಾದವು. ಫೋಟಾನ್ ವಿಭಜನೆಯು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಬಿಸಿಯಾದ ಅಪಾರದರ್ಶಕ ("ಮಂಜಿನಿಂದ ಕೂಡಿದ") ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ನ ಸುಮಾರು 378,000 ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ (z = ನ ಕೆಂಪು ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿ) ಸಂಭವಿಸಿತು. ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ತಟಸ್ಥ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು) ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ (ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ) ನೇರ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಬಹಳ ಅಸಮರ್ಥವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ರೂಪುಗೊಂಡ ತಟಸ್ಥ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬೆಳಕಿಗೆ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇತರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡದ ಆ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ದೂರದ ಪ್ರಯಾಣವನ್ನು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಅವುಗಳನ್ನು ಇಂದಿಗೂ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವು ಈಗ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ("CMB") ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡಿತು ಎಂಬುದರ ಬಗ್ಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸುಳಿವುಗಳನ್ನು ಅವು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಫೋಟಾನ್ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಫೋಟಾನ್ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ ರಿಕಾಂಬಿನೇಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಯುಗದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಿತು. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಕಾಂಪ್ಟನ್ ಚದುರುವಿಕೆಯ ದರವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ದರಕ್ಕೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿದ್ದಾಗ ಅಥವಾ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ದಿಗಂತದ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿದ್ದಾಗ ಡಿಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಥಟ್ಟನೆ ಸಂಭವಿಸಿತು. ಇದರ ನಂತರ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಹರಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು, ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಪಾರದರ್ಶಕವಾಯಿತು. ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಎಲ್ಲಿದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗೀಯ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವ್ಯ-ಪ್ರಾಬಲ್ಯದ ಯುಗದಲ್ಲಿ (ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ನಡೆಯುವಾಗ), ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಸ್ಕೇಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಎಲ್ಲಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ, ಅದಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಕೇಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಸಮೀಕರಣದ ನಿಖರವಾದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಮೂಲಕ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸುಮಾರು 3000 ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಕೆಂಪು ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿ, ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ ನಂತರ ಸುಮಾರು 380,000 ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಫೋಟಾನ್ ಡಿಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಸಂಭವಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಡಿಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ನ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನೊಳಗೆ ಸಂಭವಿಸಿದ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಡಿಕಪ್ಲಿಂಗ್. ಫೋಟಾನ್ಗಳ ವಿಭಜನೆಗೆ ಹೋಲುವಂತೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ದುರ್ಬಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ದರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ವಿಭಜನೆಗೊಂಡವು, ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಹರಿಯುವ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿತು. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ವಿಭಜನೆಯ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಣಾಮವೆಂದರೆ ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಹಿನ್ನೆಲೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶವು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಗಳುಃ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯಾದ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಗಳಿಗೂ ಸಹ ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಸಂಭವಿಸಿರಬಹುದು. ಇವುಗಳನ್ನು "ಕೋಲ್ಡ್ ರೆಲಿಕ್ಸ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅವು ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ನಂತರ ಬೇರ್ಪಟ್ಟವು (ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿದ್ದರೂ ಬೇರ್ಪಟ್ಟವು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು "ಬಿಸಿ ಅವಶೇಷಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಗಳಿಗಾಗಿ ಡೀಕಪ್ಲಿಂಗ್ನ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಸಮಯ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕುವ ಮೂಲಕ, ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಇದನ್ನು ಇಂದು 0.222 0.0026 ನ ತಂಪಾದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ, ಕೆಲವು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ WIMPಗಳನ್ನು ಸಮಂಜಸವಾದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಾಗಿ ತಳ್ಳಿಹಾಕಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಇವನ್ನೂ ನೋಡಿಃ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಪುನಸ್ಸಂಯೋಜನೆಯ ಕಾಲಾನುಕ್ರಮ ವುಥುಯೆಸೆನ್-ಫೀಲ್ಡ್ ಜೋಡಣೆ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಭೌತಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡಶಾಸ್ತ್ರ