ஒரு அற்புதமான முன்னேற்றத்தில், விஞ்ஞானிகள் மேக்ஸ் பிளாங்க் நிறுவனம் ஜெர்மனியில் அணு இயற்பியலைப் பொறுத்தவரை, பின்னர் நிகழும் முதல் வேதியியல் எதிர்வினைகளில் ஒன்றை மீண்டும் உருவாக்கியுள்ளது பிக் பேங்: உருவாக்கம் ஹீலியம் ஹைட்ரைடு அயன் (Heh⁺), பிரபஞ்சமாக நம்பப்படுகிறது முதல் மூலக்கூறு. இந்த சோதனை 13 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் இருந்து நிலைமைகளைப் பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் நட்சத்திர உருவாக்கத்திற்கான அடித்தளத்தை அமைத்த வேதியியல் பாதைகளைப் பற்றிய தெளிவான புரிதலை வழங்குகிறது. ஆய்வகத்தில் இந்த பண்டைய எதிர்வினைகளை உருவகப்படுத்துவதன் மூலம், காஸ்மோஸின் ஆரம்ப தருணங்களின் மர்மங்களை அவிழ்க்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் உதவுகிறார்கள்.
யுனிவர்ஸின் முதல் மூலக்கூறு மற்றும் அது ஏன் முக்கியமானது
ஹீலியம் ஹைட்ரைடு (HEH⁺) என்பது நடுநிலை ஹீலியம் அணுவிலிருந்து உருவாகும் ஒரு எளிய மூலக்கூறு மற்றும் சாதகமாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஹைட்ரஜன் கரு (ஒரு புரோட்டான்). பிக் பேங்கிற்கு சுமார் 380,000 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, மறுசீரமைப்பு சகாப்தத்திற்குப் பிறகு இது உருவாகியிருக்கலாம், அணுக்கள் முதலில் உறுதிப்படுத்தப்பட்டு, பிரபஞ்சம் கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படையானதாக மாறியது. குறுகிய காலமாக இருந்தாலும், ஆதிகால வாயு மேகங்களின் குளிரூட்டலில் ஹேஹே ஒரு முக்கிய பங்கைக் கொண்டிருந்தார், இது ஈர்ப்பு சரிவை செயல்படுத்துவதில் ஒரு முக்கிய படியாகும், இது நட்சத்திரங்களை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும். இந்த ஆரம்ப மூலக்கூறுகள் குளிரூட்டியாக செயல்படாமல், நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களின் பிறப்பு கணிசமாக தாமதமாகிவிட்டது அல்லது மாற்றப்பட்டிருக்கும்.
ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தை விஞ்ஞானிகள் எவ்வாறு உருவகப்படுத்தினர்
இந்த பண்டைய நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஹைடெல்பெர்க்கில் கிரையோஜெனிக் சேமிப்பு வளையத்தை (சி.எஸ்.ஆர்) பயன்படுத்தினர், இது விண்வெளி போன்ற சூழல்களை உருவகப்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்ட மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்த கருவியாகும். இந்த 35 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட இந்த வசதி அயனிகளை அதி-குளிர், வெற்றிட கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழலில் பரப்ப அனுமதிக்கிறது, இது ஆழமான இடத்தின் பூஜ்ஜிய வெப்பநிலையைப் பிரதிபலிக்கிறது. குழு ஹேஹஸ் அயனிகளை அறிமுகப்படுத்தியது மற்றும் நடுநிலை டியூட்டேரியம் அணுக்களின் (ஒரு புரோட்டான் மற்றும் ஒரு நியூட்ரான் கொண்ட ஒரு ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்பு) ஒரு கற்றை மூலம் குண்டுவீசியது. இந்த எதிர்வினை HD⁺ (H₂⁺ க்கு ஒரு டியூட்டீரியம் அடிப்படையிலான அனலாக்) உருவாக்கப்பட்டது, இது ஆரம்பகால பல்கலைக்கழக வேதியியலை நெருக்கமாக உருவகப்படுத்தியது, இது உருவாக்க வழிவகுத்தது மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் (H₂), இன்று பிரபஞ்சத்தில் மிக அதிகமான மூலக்கூறு.
மூலக்கூறு குளிரூட்டல் குறித்த தத்துவார்த்த கணிப்புகளை மீறுதல்
விஞ்ஞானிகள் ஆச்சரியப்படுவது என்னவென்றால், நீண்டகால தத்துவார்த்த மாதிரிகளுக்கு மாறாக, மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் கூட எதிர்வினை எவ்வளவு திறமையாக இருந்தது. முந்தைய கணக்கீடுகள் பூஜ்ஜிய வெப்பநிலையில் எதிர்வினை விகிதங்களில் செங்குத்தான சரிவை கணித்துள்ளன, இது ஆரம்பகால காஸ்மோஸின் வேதியியல் பரிணாம வளர்ச்சியில் HEH⁺ ஒரு சிறிய வீரராக இருக்கும் என்று கூறுகிறது. இருப்பினும், சோதனை வேறுவிதமாக நிரூபிக்கப்பட்டது. எதிர்வினை விரைவானது மற்றும் ஆற்றல் தடையை காட்டவில்லை, இது முன்னர் நினைத்ததை விட ஆரம்பகால வாயு மேகங்களிலிருந்து வெப்பத்தை சிதறடிப்பதில் மிகப் பெரிய பங்கைக் கொண்டிருந்தது என்பதைக் குறிக்கிறது. சோதனைக் குழுவுடன் இணைந்து செயல்படும் கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்கள் முந்தைய கணக்கீடுகளில் ஒரு முக்கியமான குறைபாட்டைக் கண்டுபிடித்து, புதிய முடிவுகளின் முக்கியத்துவத்தை வலுப்படுத்தினர்.
அண்ட இருண்ட யுகங்களின் வேதியியலை மீண்டும் எழுதுதல்
பிரபஞ்சம் குளிரூட்டப்பட்ட மற்றும் நடுநிலை அணுக்கள் உருவான பிறகு, அது “காஸ்மிக் இருண்ட யுகங்கள்” என்று அழைக்கப்படும் ஒரு காலகட்டத்தில் நுழைந்தது, நட்சத்திரங்கள் இல்லாத காலம், விண்மீன் திரள்கள் இல்லை, புலப்படும் ஒளி இல்லை, ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியத்தின் பரந்த மேகங்கள் மட்டுமே. இந்த நேரத்தில், HEH⁺ மற்றும் H அணுக்கள் சம்பந்தப்பட்ட மூலக்கூறு தொடர்புகள் சில செயலில் உள்ள வேதியியல் செயல்முறைகளில் சில. இந்த எதிர்வினைகள் கதிர்வீச்சு குளிரூட்டலுக்கு அவசியமான ஒரு மூலக்கூறு, இதனால் வாயு மேகங்களின் ஈர்ப்பு சரிவு நட்சத்திரங்களாக உருவாகிறது. புதிய ஆய்வு இந்த சகாப்தத்தில் ஒரு முறை நம்பியதை விட மிகவும் சுறுசுறுப்பான மற்றும் நீண்ட காலமாக இருக்கும் என்று கூறுகிறது.
நட்சத்திர உருவாக்கம் மற்றும் அண்டவியல் ஆகியவற்றிற்கான பரந்த தாக்கங்கள்
இந்த பரிசோதனையின் முடிவுகள் ஹேஹேவுக்கு அப்பாற்பட்ட விளைவுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. ஆதிகால நிலைமைகளின் கீழ் தடையற்ற, திறமையான எதிர்வினைகள் நிகழ்ந்தன என்பதைக் காண்பிப்பதன் மூலம், மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் மற்றும் அதன் ஐசோடோபிக் மாறுபாடுகள் (HD⁺ போன்றவை) எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதையும் அவை ஆரம்பகால நட்சத்திர உருவாக்கத்தை எவ்வாறு எளிதாக்கின என்பதையும் பற்றிய நமது புரிதலை ஆய்வு மேம்படுத்துகிறது. இது முதல் நட்சத்திரங்களின் (மக்கள் தொகை III நட்சத்திரங்கள்), விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் இறுதியில் பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பை உருவாக்குவதை உருவகப்படுத்தும் வானியற்பியல் மாதிரிகளைச் செம்மைப்படுத்த உதவும். இதேபோன்ற எதிர்வினைகள் தொடர்ந்து நிகழ்கின்றன, அங்கு விண்மீன் ஊடகத்தின் வேதியியல் பரிணாமம் குறித்தும் இது வெளிச்சம் போடுகிறது.
பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தை புனரமைப்பதில் ஒரு முக்கிய படி
அறிவியலுக்கு அறியப்பட்ட ஆரம்ப மூலக்கூறு எதிர்வினையை வெற்றிகரமாக இனப்பெருக்கம் செய்வதன் மூலம், இந்த சோதனை வானியல் வேதியியல் மற்றும் அண்டவியல் ஆகியவற்றில் ஒரு பெரிய முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. பூமியில் உள்ள ஆய்வக நிலைமைகள் பிரபஞ்சத்தின் விடியலில் இருந்து தருணங்களை எவ்வாறு மீண்டும் உருவாக்க முடியும் என்பதை இது நிரூபிக்கிறது, மேலும் விஞ்ஞானிகள் குழப்பத்திலிருந்து சிக்கலானதாக உருவாகினார்கள் என்பதற்கான தெளிவான படத்தை உருவாக்க உதவுகிறது. மேம்பட்ட தத்துவார்த்த மாதிரிகள் மற்றும் அதிநவீன கருவிகளைக் கொண்டு, பிரபஞ்சத்தின் சில பழமையான கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க முன்பை விட இப்போது நாங்கள் சிறப்பாக இருக்கிறோம், இதில் முதல் நட்சத்திரங்கள் அண்ட இருளில் எப்படி பிரகாசிக்க வந்தன என்பது உட்பட.
