پراسرار الٹرا ہائی انرجی کاسمک رے ماہرین فلکیات کو پہیلیاں ڈالتے ہیں – فزکس ورلڈ

CERN کے Large Hadron Collider کے ذریعے تیز ہونے والے ذرات سے تقریباً 36 ملین گنا زیادہ توانائی کے ساتھ ایک کائناتی رے ذرہ کا پتہ چلا ہے۔ 244 EeV پر، یہ اب تک کا مشاہدہ کرنے والے سب سے زیادہ توانائی بخش ذرات میں سے ایک ہے اور اسے 2021 میں یوٹاہ میں ٹیلی سکوپ اری کے ذریعے دیکھا گیا تھا۔ اگرچہ الٹرا ہائی انرجی کاسمک رے (UHECR) غالباً ایک پرتشدد فلکیاتی طبیعی عمل کے ذریعے تخلیق کیا گیا تھا، محققین اسے اس کی اصلیت کا پتہ لگانے سے قاصر تھے۔

محققین نے ذرہ امیٹراسو کو ڈب کیا ہے، جو جاپانی افسانوں میں سورج کی دیوی ہے۔ UHECR کے لیے موجودہ توانائی کا ریکارڈ 320 EeV ہے، جو "Oh-My-God" ذرہ کے پاس ہے، جس کا پتہ 1991 میں یوٹاہ میں ٹیلی سکوپ اری کے ایک پیشرو نے لگایا تھا۔

UHECRs ذیلی ایٹمی ذرات ہیں جیسے پروٹون جن کی توانائی 1 EeV (10) سے زیادہ ہوتی ہے۔¹⁸ eV)۔ اگرچہ وہ آکاشگنگا کے باہر سے آتے دکھائی دیتے ہیں، لیکن زمین پر ان کا مشاہدہ کرنے کے نایاب ہونے کی وجہ سے ان کی اصلیت کو ابھی تک کم سمجھا جاتا ہے۔

کائناتی کٹ آف

UHECRs کی ابتداء کی تلاش میں، ماہرین فلکیات ایک ایسے رجحان سے فائدہ اٹھاتے ہیں جسے Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) کٹ آف کہتے ہیں۔ ایسا اس لیے ہوتا ہے کیونکہ UHECRs تقریباً 60 EeV سے زیادہ توانائیوں کے ساتھ کائناتی مائیکرو ویو کے پس منظر کے ساتھ تعامل کرتے ہیں جب وہ خلا میں سفر کرتے ہیں - جاتے جاتے توانائی کھو دیتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ ان اعلیٰ توانائیوں کے ذرات زمین تک پہنچنے سے پہلے تقریباً 300 ملین نوری سال سے زیادہ سفر نہیں کر سکتے۔

اس کٹ آف کے باوجود، بین الاقوامی ٹیم جس نے امیٹراسو کا پتہ لگایا کے مطابق، ذرہ کی اصل کے بارے میں کوئی عقلمند نہیں ہے۔ توشی ہیرو فوجی جاپان کی اوساکا میٹروپولیٹن یونیورسٹی - جس نے پہلی بار ٹیلی سکوپ اری ڈیٹا میں UHECR کے ثبوت کو دیکھا۔

"ہمیں یہ نیا اسرار ملا ہے،" انہوں نے اس بات کی طرف اشارہ کرتے ہوئے کہا کہ یہ ذرہ کسی بھی معلوم فلکیاتی شے سے کوئی تعلق نہیں رکھتا۔ جریدے میں لکھنا سائنس, ٹیم امیٹراسو کے لیے کئی ممکنہ ماخذ تجویز کرتی ہے۔

اندھیرا اور روشنی

GZK کٹ آف کے اندر دیکھتے ہوئے اور یہ فرض کرتے ہوئے کہ یہ ذرہ آکاشگنگا کے مقناطیسی میدان سے ہٹ گیا تھا، ایک ممکنہ ماخذ کہکشاں NGC 6946 ہے۔ یہ تقریباً 25 ملین نوری سال کے فاصلے پر ہے اور اپنے شاندار ستارے کی تشکیل اور متعدد سپرنووا کے لیے جانا جاتا ہے۔ تاہم، ماہرین فلکیات نے کہکشاں سے گاما شعاعوں یا ایکس رے کا مشاہدہ نہیں کیا ہے۔ اس تابکاری کا مشاہدہ ایک فلکی طبیعی چیز کی موجودگی کا مشورہ دے گا جو UHECRs کو تیز کرنے کے قابل ہے۔ امیٹراسو کو مقامی باطل سے بھی تلاش کیا جا سکتا ہے، جو کہ کہکشاؤں کی غیر معمولی کم کثافت والا قریبی علاقہ ہے۔ لیکن ایک بار پھر، وہاں کوئی چیز ایسی نہیں ہے جس کی بطور ذریعہ شناخت کی جا سکے۔

ٹیم کے مطابق، ایک اور امکان یہ ہے کہ معیاری ماڈل سے آگے پارٹیکل فزکس کی ہماری نامکمل سمجھ کا مطلب یہ ہو سکتا ہے کہ امیٹراسو نے GZK کٹ آف کی اجازت سے کہیں زیادہ سفر کیا۔ اگر ایسا ہے، تو یہ ہو سکتا ہے کہ UHECR کی اصل اتنی دور ہے کہ ہم اس کے برقی مقناطیسی اخراج کا پتہ نہیں لگا سکتے۔

Fujii کے مطابق، Amaterasu کا سب سے غیر ملکی ممکنہ ذریعہ ایک "ڈارک ایکسلریٹر" ہے - ایک فرضی چیز جو UHECRs خارج کرتی ہے لیکن کوئی دوسری تابکاری نہیں ہے۔

دریافت اور قیاس آرائیوں کے باوجود، رافیل الویس بٹسٹا۔میڈرڈ کی خود مختار یونیورسٹی کے ایک ماہر فلکیات نے بتایا طبیعیات کی دنیا کہ مشاہدہ UHECRs کے بارے میں "کچھ بھی نیا نہیں" ظاہر کرتا ہے۔

"میں اس لحاظ سے ایک قدامت پسند ہوں کہ میں معیاری ماڈل سے آگے کسی وضاحت میں نہیں جاؤں گا،" وہ کہتے ہیں۔ "ہمارے پاس فلکی طبیعی اشیاء ہیں جو واقعی یہ اعلی توانائی والی کائناتی شعاعیں پیدا کر سکتی ہیں۔ ہم صرف یہ نہیں جانتے کہ یہ کیسے ہوتا ہے، یا یہ اشیاء کہاں ہیں، یا کون سی اشیاء یہ کر رہی ہیں۔"

وہ یہ بھی بتاتا ہے کہ فلکیات دانوں کو آکاشگنگا سے باہر مقناطیسی شعبوں کی بہت کم سمجھ ہے، جس کی وجہ سے پیچھے ہٹنا بہت مشکل ہوتا ہے۔

مکمل غیر یقینی صورتحال

"ہماری کہکشاں میں، ہم واقعی [کہکشاں کے مقناطیسی میدان] کو نہیں جانتے لیکن کم از کم ہمارے پاس ایک ہینڈل ہے کہ یہ مخصوص حدود کے اندر ہے۔ لیکن، اضافی کہکشاں مقناطیسی شعبوں کے لیے، یہ مکمل طور پر غیر یقینی ہے،" بتسٹا نے کہا۔

Fujii اور Batista دونوں اس بات پر متفق ہیں کہ UHECRs کی اصلیت کو سمجھنے سے پہلے ان نادر واقعات کے مزید مشاہدات کی ضرورت ہے۔ ایکسٹرا گیلیکٹک مقناطیسی شعبوں کے بارے میں ہماری سمجھ میں بہتری کی بھی ضرورت ہے۔

ان میں سے کچھ مشاہدات یقیناً ٹیلی سکوپ اری کے ذریعے کیے جائیں گے۔ یہ شمالی نصف کرہ میں سب سے بڑا کائناتی شعاعوں کا پتہ لگانے والا ہے اور اس وقت اسے اس کے موجودہ رقبے سے چار بڑے عنصر کے طور پر پھیلایا جا رہا ہے۔

آج، Amaterasu جیسے ذرات کا پتہ ہر 15 سال میں ایک بار ہوتا ہے، لیکن Fujii کا کہنا ہے کہ Telescope Array میں بہتری اسے ہر چار سال میں ایک بار تک کم کر سکتی ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ سائنس.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/mysterious-ultrahigh-energy-cosmic-ray-puzzles-astronomers/