शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों के लिए सबसे बड़ी पहेली में से एक है ब्रह्मांड का निर्माण। हाल ही में, यूरोपीय परमाणु अनुसंधान संगठन (सीईआरएन) एक्सियन नामक एक नए कण की खोज करने का प्रयास कर रहा है, जो पहली बार बिग बैंग के ठीक एक सेकंड बाद ब्रह्मांड में हुई घटनाओं के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।
इस लेख में हम आपको वह सब कुछ बताने जा रहे हैं जिसके बारे में आपको जानना आवश्यक है एक्सियन, वह कण जो बिग बैंग की व्याख्या कर सकता है.
एक्सियन और डार्क मैटर
शुरुआत में 1970 के दशक में भौतिक विज्ञानी रॉबर्टो पेसेई ने अपने सहयोगी हेलेन क्विन के साथ सुझाव दिया था, एक्सियन एक प्राथमिक कण है जो एक सैद्धांतिक ढांचे से उत्पन्न होता है जिसका उद्देश्य क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स (क्यूसीडी) के भीतर एक प्रश्न को संबोधित करना है, यह सिद्धांत क्वार्क और ग्लूऑन के बीच बातचीत का वर्णन करता है। . यह प्रश्न "समता संरक्षण समस्या" से संबंधित है, जो इंगित करता है कि विशिष्ट विशेषताओं को परमाणु इंटरैक्शन द्वारा अपरिवर्तित रहना चाहिए। अक्षतंतु का परिचय इस समरूपता को पुनः स्थापित करने के लिए एक तंत्र के रूप में कार्य करता है।
अक्षतंतु की सबसे उल्लेखनीय विशेषताओं में से एक घटक के रूप में इसका संभावित कार्य है डार्क मैटर, जो ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान का लगभग 27% प्रतिनिधित्व करता है. डार्क मैटर प्रकाश या रेडियोधर्मिता उत्सर्जित नहीं करता है, जिससे यह अदृश्य हो जाता है और केवल इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के माध्यम से देखा जा सकता है। यदि अक्षों का अस्तित्व सिद्ध हो जाता है, तो वे पूरे ब्रह्मांड में प्रचुर मात्रा में हो सकते हैं, जो बेहद हल्के और पहचानने में मुश्किल कणों के रूप में डार्क मैटर की मायावी प्रकृति का औचित्य प्रस्तुत करते हैं।
बिग बैंग और अक्षीय कण
बिग बैंग के नाम से जाना जाने वाला आदिकालीन विस्फोट, जिसने ब्रह्मांड के निर्माण की शुरुआत की, एक ऐसी घटना है जिसकी जांच कई ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों और सिद्धांतों द्वारा की गई है। ऐसा माना जाता है कि बिग बैंग के तुरंत बाद विभिन्न प्रकार के कण और विकिरण उभरे। यदि अक्ष मौजूद हैं, तो वे इस प्रारंभिक चरण के दौरान पर्याप्त संख्या में उत्पन्न हुए होंगे, जो ब्रह्मांड के विकास में भूमिका निभाएंगे।
एक्सियन अनुसंधान महत्वपूर्ण है न केवल डार्क मैटर के लिए, बल्कि इसके प्रारंभिक चरणों के दौरान ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ को बेहतर बनाने के लिए भी. चूँकि बिग बैंग ने विभिन्न प्रकार के कणों का उत्पादन किया, अक्षों का संभावित अस्तित्व पदार्थ और ऊर्जा के ऐतिहासिक संगठन के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।
ब्रह्माण्ड के इतिहास के बारे में हमारे पास क्या जानकारी है?
आज, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) के विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के विश्लेषण से वैज्ञानिकों को लगभग 14 अरब वर्ष पहले उस समय का पता लगाने में मदद मिली है जब ब्रह्मांड पहली बार प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के बंधन के लिए पर्याप्त ठंडा हो गया था परिणामस्वरूप तटस्थ हाइड्रोजन का निर्माण हुआ।
कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) अवलोकन में पाए गए फोटॉन बिग बैंग के 400.000 साल बाद उत्सर्जित हुए थे, जिससे इस समय से पहले ब्रह्मांड के इतिहास को निर्धारित करना बेहद मुश्किल हो गया था।
हालाँकि, ब्रिटिश शोधकर्ताओं की तिकड़ी ने एक सिद्धांत प्रस्तावित किया है जो एक्सियन नामक कण के संभावित अस्तित्व का संकेत देता है यह ब्रह्माण्ड के इतिहास के शुरुआती सेकंड के दौरान उत्सर्जित हो सकता था। हालाँकि यह कण काल्पनिक है, यह मानने के कई कारण हैं कि अक्षतंतु वास्तव में ब्रह्मांड के भीतर मौजूद हो सकता है।
अक्षतंतु वास्तव में क्या है?
एक्सियन सैद्धांतिक मौलिक कण हैं, जो अभी भी काल्पनिक हैं, समकालीन कण सिद्धांतों के भीतर कुछ जटिल प्रश्नों को हल कर सकते हैं।
एक्सियन की उपस्थिति मजबूत सीपी समरूपता के मुद्दे को संबोधित करने में मदद करेगी, जो पदार्थ और एंटीमैटर के बीच संतुलन से संबंधित है। वास्तव में, यह पदार्थ और एंटीमैटर के गुणों में आश्चर्यजनक समानता के लिए एक प्राकृतिक स्पष्टीकरण प्रदान कर सकता है, ब्रह्मांड में एंटीमैटर पर पदार्थ की प्रधानता के बारे में जानकारी प्रदान करते हुए।
एक्सियन रहस्यमय "डार्क मैटर" के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं ब्रह्मांड का 23% हिस्सा बनता है। अनुसंधान इंगित करता है कि ये कण अदृश्य पदार्थ, या डार्क मैटर में योगदान के लिए सबसे आशाजनक उम्मीदवारों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो बिग बैंग के तुरंत बाद उभरा।
डार्क मैटर के संदर्भ में अक्षतंतु और इसकी भूमिका
इस संभावना को ध्यान में रखते हुए कि डार्क मैटर में बिग बैंग के बाद बड़ी मात्रा में उत्पन्न अक्ष शामिल हो सकते हैं, शोधकर्ता जल्द से जल्द एक्सियोनिक डार्क मैटर की पहचान करने के लिए परिश्रमपूर्वक काम कर रहे हैं।
फिजिकल रिव्यू डी में प्रकाशित एक पेपर से पता चलता है कि डार्क मैटर का पता लगाने के उद्देश्य से अधिक संवेदनशील उपकरणों की प्रगति से अनजाने में अक्षों के एक और संकेतक की खोज हो सकती है, सीएबी के नाम से जाना जाता है। यह शब्द एक अक्ष को दर्शाता है जो कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) के अनुरूप है और इसे कॉस्मिक एक्सियन बैकग्राउंड कहा जाता है। हालाँकि, CaB और डार्क मैटर अक्षों के बीच गुणों में समानता के कारण, एक जोखिम है कि CaB सिग्नल को प्रयोगात्मक सेटिंग्स में शोर के रूप में खारिज किया जा सकता है।
वैज्ञानिकों के लिए, CaB की पहचान एक दोहरी खोज का प्रतिनिधित्व करेगी. यह न केवल अक्षतंतु के अस्तित्व को मान्य करेगा, बल्कि यह वैज्ञानिक समुदाय को प्रारंभिक ब्रह्मांड का एक नया अवशेष भी प्रदान करेगा। जिस विधि से CaB उत्पन्न हुआ वह ब्रह्मांड के गठन और विकास के बारे में अब तक अज्ञात पहलुओं को प्रकट कर सकता है।
अक्षतंतु का पता लगाने के तरीके
CERN द्वारा किए गए प्रयोगों का उद्देश्य अक्षतंतु का पता लगाना था। अक्षतंतु कण की पहचान करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक प्रयोग में गुंजयमान माइक्रोवेव गुहाओं का उपयोग शामिल है, जिन्हें मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के भीतर रखे गए अक्ष के द्रव्यमान के लिए कैलिब्रेट किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग वर्तमान में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में एडीएमएक्स प्रयोग में किया जाता है अक्षतंतु का पता लगाने की क्षमता है, यदि डार्क मैटर पूरी तरह से अक्षों से बना है।
अक्षों का पता लगाने की एक अतिरिक्त विधि में हेलियोस्कोप का उपयोग शामिल है, जो विशेष रूप से सूर्य के भीतर उत्पन्न अक्षों की पहचान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह असाधारण रूप से कम पृष्ठभूमि वाले एक्स-रे डिटेक्टरों के साथ जोड़े गए एक शक्तिशाली चुंबक को नियोजित करके प्राप्त किया जाता है। हालाँकि आज तक अक्षों का कोई सबूत नहीं मिला है, CAST प्रयोग, जिसमें ज़रागोज़ा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का योगदान शामिल है, ने खगोलभौतिकी सीमाओं को पार कर लिया है और अन्वेषण के लिए पहले से अज्ञात क्षेत्र को खोल दिया है।