விண்வெளியில் உள்ள எலக்ட்ரான்களைப் பிடிக்க
விண்மீன் மேகங்கள் புதிய நட்சத்திரங்களின் பிறப்பிடங்களாகும், ஆனால் அவை வேதியியல் சேர்மங்கள் உருவாகும் தூசி மற்றும் வாயு பகுதிகள் வழியாக பிரபஞ்சத்தில் வாழ்வின் தோற்றத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இன்ஸ்ப்ரூக் பல்கலைக்கழகத்தில் அயனி இயற்பியல் மற்றும் பயன்பாட்டு இயற்பியலுக்கான நிறுவனத்தில் ERC பரிசு வென்ற ரோலண்ட் வெஸ்டர் தலைமையிலான ஆராய்ச்சி குழு, மூலக்கூறு அமைப்புகள், விண்வெளியில் அடிப்படை மூலக்கூறுகளின் வளர்ச்சியை நன்கு புரிந்துகொள்ளும் பணியை அமைத்துள்ளன. “எளிமையாகச் சொல்வதானால், எங்கள் ஆய்வகத்தில் விண்வெளியில் உள்ள நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்க எங்கள் அயன் பொறி அனுமதிக்கிறது” என்று ரோலண்ட் வெஸ்டர் விளக்குகிறார். “இந்த கருவி வேதியியல் சேர்மங்களின் உருவாக்கம் குறித்து விரிவாக ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது.” ரோலண்ட் வெஸ்டருடன் பணிபுரியும் விஞ்ஞானிகள் இப்போது எதிர்மறையாக மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட மூலக்கூறுகள் விண்வெளியில் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதற்கான விளக்கத்தைக் கண்டறிந்துள்ளனர்.
கோட்பாட்டு அடித்தளங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு யோசனை
2006 ஆம் ஆண்டில் விண்வெளியில் எதிர்மறையாக மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட முதல் கார்பன் மூலக்கூறுகளைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு முன்பு, விண்மீன் மேகங்களில் நேர்மறையாக மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட அயனிகள் மட்டுமே உள்ளன என்று கருதப்பட்டது. அப்போதிருந்து, எதிர்மறையான மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட அயனிகள் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பது ஒரு திறந்த கேள்வி. எட்டு ஆண்டுகளாக இன்ஸ்ப்ரூக் பல்கலைக்கழகத்தில் விஞ்ஞானியாகப் பணியாற்றி வரும் இத்தாலிய கோட்பாட்டாளர் பிராங்கோ ஏ. ஜியாண்டூர்கோ, சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒரு தத்துவார்த்த கட்டமைப்பை உருவாக்கினார், இது சாத்தியமான விளக்கத்தை அளிக்கக்கூடும். பலவீனமான பிணைக்கப்பட்ட நிலைகளின் இருப்பு, இருமுனை-பிணைப்பு நிலைகள் என்று அழைக்கப்படுவது, நேரியல் மூலக்கூறுகளுடன் கட்டுறா எலக்ட்ரான்களை இணைப்பதை மேம்படுத்த வேண்டும். இத்தகைய மூலக்கூறுகள் ஒரு நிரந்தர இருமுனை தருணத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது நடுநிலை கருவிலிருந்து ஒப்பீட்டளவில் பெரிய தூரத்தில் தொடர்புகளை வலுப்படுத்துகிறது மற்றும் இலவச எலக்ட்ரான்களின் பிடிப்பு வீதத்தை அதிகரிக்கிறது.
ஆய்வகத்தில் இருமுனை-கட்டுப்பட்ட நிலைகளைக் கவனித்தல்
தங்கள் பரிசோதனையில், இன்ஸ்ப்ரக் இயற்பியலாளர்கள் மூன்று கார்பன் அணுக்கள் மற்றும் ஒரு நைட்ரஜன் அணுக்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளை உருவாக்கி, அவற்றை அயனியாக்கம் செய்து, மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் அயனி வலையில் லேசர் ஒளியைக் கொண்டு மோதினர். மூலக்கூறிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை வெளியேற்றும் அளவுக்கு ஆற்றல் பெரிதாக இருக்கும் வரை அவை தொடர்ந்து ஒளியின் அதிர்வெண்ணை மாற்றின. இதை ஒளிமின்னழுத்த விளைவு என்று 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் விவரித்தார். முனைவர் பயிற்சித் திட்டத்திலிருந்து ஆரம்ப கட்ட ஆராய்ச்சியாளர் மால்கம் சிம்ப்சன், இன்ஸ்ப்ரூக் பல்கலைக்கழகத்தில் அணுக்கள், ஒளி மற்றும் மூலக்கூறுகள் ஆகியவற்றின் அளவீட்டுத் தரவின் ஆழமான பகுப்பாய்வு இறுதியாக இந்த கடினமான-கவனிக்கக்கூடிய நிகழ்வு குறித்து வெளிச்சம் போட்டுள்ளது. ஒரு தத்துவார்த்த மாதிரியுடன் தரவை ஒப்பிடுவது இறுதியாக இருமுனை-கட்டுப்பட்ட நிலைகளின் இருப்புக்கான தெளிவான சான்றுகளை வழங்கியது. “எங்கள் விளக்கம் என்னவென்றால், இந்த இருமுனை-கட்டுப்பட்ட நிலைகள் கட்டுறா எலக்ட்ரான்களை மூலக்கூறுகளுடன் பிணைப்பதற்கான ஒரு வகையான கதவு திறப்பாளரைக் குறிக்கின்றன, இதனால் விண்வெளியில் எதிர்மறை அயனிகளை உருவாக்க பங்களிக்கிறது” என்று ரோலண்ட் வெஸ்டர் கூறுகிறார். “இந்த இடைநிலை படி இல்லாமல், எலக்ட்ரான்கள் உண்மையில் மூலக்கூறுகளுடன் பிணைக்கப்படுவது மிகவும் சாத்தியமில்லை.”
References: