سپرنووا میں نیوٹرینو سیال نئی طبیعیات - فزکس ورلڈ کی طرف اشارہ کر سکتے ہیں۔

سپرنووا میں نیوٹرینو سیال نئی طبیعیات - فزکس ورلڈ کی طرف اشارہ کر سکتے ہیں۔

ماخذ نوڈ: 2866448

SN 1987A کی جامع تصویر
سیال صورت حال: SN 1987A کے باقیات کی جامع تصویر۔ اس طرح کے سپرنووا سے نیوٹرینو معیاری ماڈل سے آگے طبیعیات کے بارے میں سراغ فراہم کر سکتے ہیں۔ (بشکریہ: الما/ناسا/ای ایس اے)

پھٹنے والے ستاروں میں بنائے گئے نیوٹرینو معیاری ماڈل سے آگے کی طبیعیات کی طرف اشارہ کر سکتے ہیں، اس کے حساب سے پو وین چانگ اور امریکہ میں اوہائیو سٹیٹ یونیورسٹی کے ساتھی۔ ان کا کام اس بات کی وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح ایک فرضی تعامل نیوٹرینو کی نبض کو متاثر کرتا ہے جو ایک کور-کولپس سپرنووا میں پیدا ہوتا ہے - ایسی چیز جو سپرنووا کے موجودہ اور مستقبل کے مشاہدات میں دیکھی جا سکتی ہے۔

نیوٹرینو کم ماس اور برقی طور پر غیر جانبدار ذیلی ایٹمی ذرات ہیں جو بات چیت کے بغیر مادے کے ذریعے طویل فاصلے تک سفر کرسکتے ہیں۔ وہ کچھ فلکی طبیعی عملوں کے ذریعہ بہت زیادہ مقدار میں تیار ہوتے ہیں اور ماہرین فلکیات زمین پر آنے والے نیوٹرینو کا مطالعہ کرنے کے لئے بہت بڑے ڈٹیکٹر استعمال کرتے ہیں۔ ہمیں فلکی طبیعیات کے بارے میں کچھ بتانے کے ساتھ ساتھ، ان کائناتی نیوٹرینو کا مطالعہ خود ذرات کی نوعیت کے بارے میں بصیرت فراہم کر سکتا ہے۔

اب، چانگ کی ٹیم نے اس امکان کی کھوج کی ہے کہ سپرنووا کے دھماکے نیوٹرینو طرز عمل کو متحرک کر سکتے ہیں جن کی وضاحت پارٹیکل فزکس کے معیاری ماڈل سے نہیں کی جا سکتی ہے۔

انتہائی حالات

معیاری ماڈل کہتا ہے کہ نیوٹرینو کمزور جوہری قوت یا کشش ثقل کے ذریعے ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ لیکن core-collaps supernovae کے دوران، ذرات کے اتنے گنجان ہونے کی توقع کی جاتی ہے کہ وہ معمول سے کہیں زیادہ کثرت سے ایک دوسرے سے بکھر جاتے ہیں۔ اس طرح کے انتہائی حالات میں، کچھ نظریات جو معیاری ماڈل سے آگے بڑھتے ہیں یہ تجویز کرتے ہیں کہ ایک فرضی تعامل جسے "انہانسڈ سیلف انٹریکشن" (νSI) کہا جاتا ہے، ابھر سکتا ہے۔ اس تعامل کی پیشین گوئی کی جاتی ہے کہ وہ کمزور تعامل سے زیادہ شدت کے آرڈرز ہوں گے اور اس لیے اس طرح کے سپرنووا میں نیوٹرینو کے رویے کو متاثر کرنا چاہیے۔

ماہرین فلکیات کے لیے، اس اثر کا مشاہدہ کرنے کا ایک موقع 1987 میں آیا، جب SN 25A کے 1987 نیوٹرینو تین نیوٹرینو ڈیٹیکٹرز میں رجسٹر ہوئے۔ SN 1987A ایک بنیادی گرنے والا سپرنووا تھا جو بڑے میجیلانک کلاؤڈ میں صرف 168,000 نوری سال کے فاصلے پر واقع ہوا۔

عام خیال یہ ہے کہ νSI نے نیوٹرینو پلس کی نوعیت کو متاثر کیا ہوگا جو یہاں زمین پر پائی گئی تھی۔ تاہم، واقعہ کے بعد کی دہائیوں میں، طبیعیات دانوں نے SN 1987A کے نیوٹرینو سگنل میں قابل مشاہدہ اثرات کا حساب لگانے کے لیے جدوجہد کی ہے جو کہ νSI کا وجود قائم کرے گا۔

رشتہ دار ہائیڈروڈینامکس

اپنے مطالعے میں، چانگ کی ٹیم نے ایک بنیادی گرنے والے سپرنووا کے مرکز میں نئے بننے والے نیوٹران ستارے سے باہر کی طرف بہنے والے نیوٹرینو پر غور کرتے ہوئے اس مسئلے پر نظرثانی کی۔ رشتہ دار ہائیڈروڈینامکس کی رکاوٹوں کے تحت، ان کے حساب سے پتہ چلتا ہے کہ νSI ذرات کو اجتماعی طور پر ایک گھنے، مضبوطی سے جوڑے ہوئے اور پھیلنے والے سیال بنانے کا سبب بنائے گا۔

محققین یہ بھی تجویز کرتے ہیں کہ یہ توسیع دو ممکنہ راستوں کی پیروی کر سکتی ہے۔ پہلے منظر نامے میں، نیوٹرینو اچانک پھٹنے سے باہر نکل جائیں گے۔ نتیجہ ایک نیوٹرینو سیال ہوگا جو مرکزی نیوٹران ستارے سے بہت آگے تک پھیلا ہوا ہے - یعنی ماہرین فلکیات کے ذریعہ مشاہدہ کردہ نیوٹرینو پلس زیادہ دیر تک قائم رہے گی۔ دوسری صورت میں، نیوٹرینو اس کے بجائے کم کثافت کے ساتھ ایک مستحکم ہوا میں بہتے ہیں۔ یہاں، νSI کے اثرات نیوٹران ستارے کے قریب غائب ہو جائیں گے، جس کے نتیجے میں نیوٹرینو نبض چھوٹی ہو جائے گی۔

چانگ کی ٹیم اب امید کرتی ہے کہ ان کے خیالات کو مزید حساب کتاب میں استعمال کیا جائے گا جو ماہرین فلکیات کو SN 1987A کے نیوٹرینو ڈیٹا میں νSI کے ثبوت کی شناخت کرنے کے قابل بنا سکتے ہیں۔ چانگ کا کہنا ہے کہ "سپر نووا کی حرکیات پیچیدہ ہیں، لیکن یہ نتیجہ امید افزا ہے کیونکہ رشتہ دار ہائیڈرو ڈائنامکس کے ساتھ ہم جانتے ہیں کہ یہ اب کیسے کام کرتے ہیں اس بات کو سمجھنے میں راستے میں ایک کانٹا ہے۔"

سپرنووا کے اندر نیوٹرینو کی پیداوار کے بارے میں ان کے علم کی بنیاد پر، محققین نے پیش گوئی کی ہے کہ ان کا مستحکم ہوا کا نظریہ برسٹ آؤٹ فلو کیس سے زیادہ امکان رکھتا ہے - لیکن فی الحال، یہ تعین کرنے کے لیے مزید کام کی ضرورت ہوگی کہ آیا دونوں مظاہر ایک ہی دھماکے میں ہوسکتے ہیں یا نہیں۔ .

بالآخر، ان کی دریافتیں ماہرین فلکیات کے لیے νSI کے لیے شواہد اکٹھا کرنا بہت آسان بنا سکتی ہیں ایک بار جب آکاشگنگا یا اس کے کہکشاں کے پڑوس میں نئے سپرنووا کا مشاہدہ کیا جاتا ہے - حالانکہ یہ اب بھی کئی دہائیاں رہ سکتی ہیں۔ چانگ کا کہنا ہے کہ "ہم ہمیشہ ایک اور کہکشاں سپرنووا کے کہیں اور جلد رونما ہونے کی دعا کرتے ہیں، لیکن ہم جو سب سے بہتر کام کر سکتے ہیں وہ یہ ہے کہ اس کے ہونے سے پہلے جتنا ممکن ہو اس کو بنانے کی کوشش کریں۔"

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط.

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا