Decoupling (cosmology)
બ્રહ્માંડશાસ્ત્રમાં, ડીકપલિંગ એ બ્રહ્માંડના વિકાસનો સમયગાળો છે જ્યારે વિવિધ પ્રકારના કણો એકબીજા સાથે થર્મલ સંતુલનમાંથી બહાર આવે છે. આ બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના પરિણામે થાય છે, કારણ કે આ નિર્ણાયક બિંદુ સુધી તેમના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમાં ઘટાડો થાય છે (અને મુક્ત માર્ગો વધે છે). મહાવિસ્ફોટ પછીથી વિચ્છેદના બે ચકાસાયેલ ઉદાહરણો જેની મોટાભાગે ચર્ચા કરવામાં આવે છે તે ફોટોન વિચ્છેદ અને ન્યુટ્રિનો વિચ્છેદ છે, કારણ કે આ અનુક્રમે કોસ્મિક માઇક્રોવેવ બેકગ્રાઉન્ડ અને કોસ્મિક ન્યુટ્રિનો બેકગ્રાઉન્ડ તરફ દોરી ગયા. ફોટોન ડીકપલિંગ પુનઃસંયોજન સાથે નજીકથી સંબંધિત છે, જે મહાવિસ્ફોટના આશરે 378,000 વર્ષ પછી (ઝેડ = ના રેડશિફ્ટ પર) થયું હતું, જ્યારે બ્રહ્માંડ ગરમ અપારદર્શક (ધુમ્મસવાળું) પ્લાઝ્મા હતું. પુનઃસંયોજન દરમિયાન, મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન તટસ્થ હાઇડ્રોજન પરમાણુ બનાવવા માટે પ્રોટોન (હાઇડ્રોજન ન્યુક્લિયસ) સાથે બંધાયેલા હતા. કારણ કે હાઇડ્રોજનની જમીનની સ્થિતિ (સૌથી ઓછી ઊર્જા) સાથે સીધું પુનઃસંયોજન ખૂબ જ બિનકાર્યક્ષમ હોય છે, આ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ ઊર્જા સ્થિતિમાં ઇલેક્ટ્રોન સાથે રચાય છે, અને ઇલેક્ટ્રોન ઝડપથી ફોટોનનું ઉત્સર્જન કરીને તેમની ઓછી ઊર્જા સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે. કારણ કે જે તટસ્થ હાઇડ્રોજન રચાયું હતું તે પ્રકાશ માટે પારદર્શક હતું, તે ફોટોન કે જે અન્ય હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા કબજે કરવામાં આવ્યા ન હતા, બ્રહ્માંડના ઇતિહાસમાં પ્રથમ વખત, લાંબા અંતરની મુસાફરી કરવામાં સક્ષમ હતા. તેઓ આજે પણ શોધી શકાય છે, જો કે તેઓ હવે રેડિયો તરંગો તરીકે દેખાય છે, અને કોસ્મિક માઇક્રોવેવ બેકગ્રાઉન્ડ ("CMB") બનાવે છે. તેઓ બ્રહ્માંડની રચના કેવી રીતે થઈ તે અંગેના નિર્ણાયક સંકેતો દર્શાવે છે. ફોટોન ડીકપલિંગ ફોટોન ડીકપલિંગ એ યુગ દરમિયાન થયું હતું જેને પુનઃસંયોજન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ સમય દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોન પ્રોટોન સાથે મળીને હાઇડ્રોજન પરમાણુ બનાવે છે, જેના પરિણામે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં અચાનક ઘટાડો થાય છે. જ્યારે ફોટોનના કોમ્પટન સ્કેટરિંગનો દર બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના દર જેટલો હતો, અથવા વૈકલ્પિક રીતે જ્યારે ફોટોનનો સરેરાશ મુક્ત માર્ગ બ્રહ્માંડના ક્ષિતિજના કદ જેટલો હતો ત્યારે ડિકપલિંગ અચાનક થયું હતું. આ પછી ફોટોન મુક્તપણે પ્રવાહિત થવામાં સક્ષમ થયા, કોસ્મિક માઇક્રોવેવ બેકગ્રાઉન્ડ ઉત્પન્ન કર્યું જે આપણે જાણીએ છીએ, અને બ્રહ્માંડ પારદર્શક બન્યું. ફોટોનનો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દર ઇલેક્ટ્રોન નંબરની ઘનતા ક્યાં છે તેના દ્વારા આપવામાં આવે છે, ઇલેક્ટ્રોન ક્રોસ વિભાગીય ક્ષેત્ર છે, અને તે પ્રકાશની ઝડપ છે. દ્રવ્ય-પ્રભુત્વ ધરાવતા યુગમાં (જ્યારે પુનઃસંયોજન થાય છે), કોસ્મિક સ્કેલ પરિબળ ક્યાં છે. તેના કરતાં વધુ ઝડપી દરે વધુ જટિલ કાર્ય તરીકે પણ ઘટાડો થાય છે. સ્કેલ ફેક્ટર અને સમીકરણોની ચોક્કસ અવલંબન પર કામ કરીને, તે દર્શાવવું શક્ય છે કે ફોટોનનું વિઘટન મહાવિસ્ફોટ પછી આશરે 380,000 વર્ષ પછી થયું હતું, જ્યારે બ્રહ્માંડ લગભગ 3000 કેલ્વિન તાપમાન પર હતું. ન્યુટ્રિનોનું વિઘટન બીજું ઉદાહરણ ન્યુટ્રિનોનું વિઘટન છે જે મહાવિસ્ફોટના એક સેકન્ડની અંદર થયું હતું. જ્યારે ન્યુટ્રિનો અને દ્રવ્યના અન્ય સ્વરૂપો વચ્ચેની નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો દર બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના દરથી નીચે ગયો ત્યારે ન્યુટ્રિનો વિચ્છેદ પામ્યા હતા, જેણે મુક્તપણે વહેતા ન્યુટ્રિનોની કોસ્મિક ન્યુટ્રિનો પૃષ્ઠભૂમિ ઉત્પન્ન કરી હતી. ન્યુટ્રિનો ડીકપલિંગનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિણામ એ છે કે આ ન્યુટ્રિનો પૃષ્ઠભૂમિનું તાપમાન કોસ્મિક માઇક્રોવેવ પૃષ્ઠભૂમિનું તાપમાન કરતાં ઓછું હોય છે. ડબ્લ્યુ. આઇ. એમ. પી.: ડાર્ક મેટર ઉમેદવાર, ડબ્લ્યુ. આઇ. એમ. પી. માટે બિન-સાપેક્ષ ડીકપલિંગ ડીકપલિંગ પણ થઈ શકે છે. આને "ઠંડા અવશેષો" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જેનો અર્થ થાય છે કે તેઓ બિન-સાપેક્ષવાદી બન્યા પછી અલગ થઈ ગયા (સરખામણી દ્વારા, ફોટોન અને ન્યુટ્રિનો હજુ પણ સાપેક્ષ હોવા છતાં અલગ થઈ ગયા છે અને "ગરમ અવશેષો" તરીકે ઓળખાય છે). કોઈ ચોક્કસ દળના બિન-સાપેક્ષવાદી WIMP માટે વિચ્છેદનના અનુમાનિત સમય અને તાપમાનની ગણતરી કરીને, તેમની ઘનતા શોધવી શક્ય છે. આની સરખામણી આજે 0.222 0.0026 ના ઠંડા શ્યામ દ્રવ્યના માપેલા ઘનતા પરિમાણ સાથે કરવામાં આવે તો વાજબી શ્યામ દ્રવ્ય ઉમેદવાર તરીકે ચોક્કસ સમૂહના WIMP ને નકારી કાઢવું શક્ય છે. બ્રહ્માંડનું પુનઃસંયોજન ક્રોનોલોજી પણ જુઓ વુથુસેન-ફિલ્ડ કપલિંગ સંદર્ભો ભૌતિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર