Decoupling (cosmology)
মহাবিশ্ববিজ্ঞানে, বিচ্ছিন্নতা হল মহাবিশ্বের বিকাশের একটি সময়কাল যখন বিভিন্ন ধরনের কণা একে অপরের সাথে তাপীয় ভারসাম্যের বাইরে চলে যায়। এটি মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের ফলস্বরূপ ঘটে, কারণ এই গুরুত্বপূর্ণ বিন্দু পর্যন্ত তাদের মিথস্ক্রিয়ার হার হ্রাস পায় (এবং মুক্ত পথগুলি বৃদ্ধি পায়)। বিগ ব্যাং-এর পর থেকে ডিকাপ্লিংয়ের দুটি প্রমাণিত উদাহরণ যা প্রায়শই আলোচনা করা হয় তা হল ফোটন ডিকাপ্লিং এবং নিউট্রিনো ডিকাপ্লিং, কারণ এগুলি যথাক্রমে মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি এবং মহাজাগতিক নিউট্রিনো পটভূমির দিকে পরিচালিত করে। ফোটন বিচ্ছিন্নকরণের সঙ্গে পুনর্মিলনের ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে, যা বিগ ব্যাং-এর প্রায় 378,000 বছর পরে (জেড =-এর একটি রেডশিফ্টে) ঘটেছিল, যখন মহাবিশ্ব একটি গরম অস্বচ্ছ (কুয়াশাচ্ছন্ন) প্লাজমা ছিল। পুনর্মিলনের সময়, মুক্ত ইলেকট্রনগুলি প্রোটনের (হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস) সাথে আবদ্ধ হয়ে নিরপেক্ষ হাইড্রোজেন পরমাণু গঠন করে। যেহেতু হাইড্রোজেনের স্থল অবস্থায় (সর্বনিম্ন শক্তি) সরাসরি পুনর্মিলন অত্যন্ত অকার্যকর, তাই এই হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি সাধারণত উচ্চ শক্তি অবস্থায় ইলেকট্রনগুলির সাথে গঠিত হয় এবং ইলেকট্রনগুলি ফোটন নির্গত করে দ্রুত তাদের নিম্ন শক্তি অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। যেহেতু গঠিত নিরপেক্ষ হাইড্রোজেন আলোর প্রতি স্বচ্ছ ছিল, তাই যে ফোটনগুলি অন্যান্য হাইড্রোজেন পরমাণু দ্বারা ধরা পড়েনি, তারা মহাবিশ্বের ইতিহাসে প্রথমবারের মতো দীর্ঘ দূরত্ব ভ্রমণ করতে সক্ষম হয়েছিল। এগুলি আজও সনাক্ত করা যায়, যদিও এগুলি এখন বেতার তরঙ্গ হিসাবে প্রদর্শিত হয় এবং মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি ("সিএমবি") গঠন করে। মহাবিশ্ব কীভাবে গঠিত হয়েছিল সে সম্পর্কে এগুলি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র প্রকাশ করে। ফোটন ডিকাপ্লিং ফোটন ডিকাপ্লিং যুগের সময় ঘটেছিল যা রিকম্বিনেশন নামে পরিচিত। এই সময়ে, ইলেকট্রনগুলি প্রোটনের সাথে মিলিত হয়ে হাইড্রোজেন পরমাণু গঠন করে, যার ফলে মুক্ত ইলেক্ট্রনের ঘনত্ব হঠাৎ হ্রাস পায়। ফোটনগুলির কম্পটন বিচ্ছুরণের হার মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের হারের প্রায় সমান হলে বা বিকল্পভাবে যখন ফোটনগুলির গড় মুক্ত পথ মহাবিশ্বের দিগন্তের আকারের প্রায় সমান হলে হঠাৎ করে বিচ্ছিন্নতা ঘটে। এর পরে ফোটনগুলি অবাধে প্রবাহিত হতে সক্ষম হয়, মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি তৈরি করে যা আমরা জানি এবং মহাবিশ্ব স্বচ্ছ হয়ে ওঠে। ফোটনগুলির মিথস্ক্রিয়া হার দেওয়া হয় যেখানে ইলেক্ট্রন সংখ্যার ঘনত্ব, ইলেক্ট্রন ক্রস বিভাগীয় এলাকা, এবং আলোর গতি। পদার্থ-অধ্যুষিত যুগে (যখন পুনর্মিলন ঘটে), মহাজাগতিক স্কেল ফ্যাক্টর কোথায়। এর চেয়ে দ্রুত হারে আরও জটিল ফাংশন হিসাবেও হ্রাস পায়। স্কেল ফ্যাক্টর এবং সমীকরণের উপর সুনির্দিষ্ট নির্ভরতা বের করার মাধ্যমে, এটি দেখানো সম্ভব যে ফোটন ডিকাপ্লিং বিগ ব্যাংয়ের প্রায় 380,000 বছর পরে ঘটেছিল, যখন মহাবিশ্ব প্রায় 3000 কেলভিন তাপমাত্রায় ছিল। নিউট্রিনো ডিকাপ্লিং আরেকটি উদাহরণ হল নিউট্রিনো ডিকাপ্লিং যা বিগ ব্যাংয়ের এক সেকেন্ডের মধ্যে ঘটেছিল। ফোটনের বিচ্ছিন্নকরণের অনুরূপ, নিউট্রিনোগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় যখন নিউট্রিনো এবং অন্যান্য পদার্থের মধ্যে দুর্বল মিথস্ক্রিয়ার হার মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের হারের নিচে নেমে যায়, যা অবাধে প্রবাহিত নিউট্রিনোগুলির একটি মহাজাগতিক নিউট্রিনো পটভূমি তৈরি করে। নিউট্রিনো বিচ্ছিন্নকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি হল এই নিউট্রিনো পটভূমির তাপমাত্রা মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমির তাপমাত্রার চেয়ে কম। ডব্লিউ. আই. এম. পিঃ ডার্ক ম্যাটার প্রার্থী ডব্লিউ. আই. এম. পি-র ক্ষেত্রেও অ-আপেক্ষিক ডিকাপ্লিং ডিকাপ্লিং ঘটতে পারে। এগুলি "শীতল ধ্বংসাবশেষ" হিসাবে পরিচিত, যার অর্থ তারা অ-আপেক্ষিক হয়ে ওঠার পরে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় (তুলনামূলকভাবে, ফোটন এবং নিউট্রিনোগুলি আপেক্ষিক হলেও বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং "গরম ধ্বংসাবশেষ" হিসাবে পরিচিত)। একটি নির্দিষ্ট ভরের অ-আপেক্ষিক ডব্লিউ. আই. এম. পি-র জন্য বিচ্ছিন্নকরণের অনুমানমূলক সময় এবং তাপমাত্রা গণনা করে, তাদের ঘনত্ব খুঁজে পাওয়া সম্ভব। এটিকে 0.222 0.0026-এর আজকের ঠান্ডা কালো পদার্থের পরিমাপ করা ঘনত্ব পরামিতিটির সাথে তুলনা করলে যুক্তিসঙ্গত কালো পদার্থ প্রার্থী হিসাবে নির্দিষ্ট ভরের ডব্লিউআইএমপিগুলিকে বাতিল করা সম্ভব। আরও দেখুন মহাবিশ্বের পুনর্মিলন কালানুক্রমিকতা ওয়াথুইসেন-ফিল্ড কাপলিং রেফারেন্স ভৌত মহাজাগতিকতা