ریڈیو نقشے کائنات کے سب سے بڑے مقناطیسی میدانوں کو ظاہر کر سکتے ہیں | کوانٹا میگزین

بڑے پیمانے پر کہکشاں کے جھرمٹ کے اندر چھپے ہوئے مقناطیسی میدانوں کے نقشے بنا کر، ماہرین فلکیات کائناتی مقناطیسیت کی اصل تلاش کرنے کے قریب تر ہو رہے ہیں۔

"یہ غیر معمولی طور پر بڑے پیمانے پر مقناطیسی میدانوں کی تفصیلی ساخت کے پہلے نقشے ہیں،" کہا۔ الیگزینڈر لازارین، یونیورسٹی آف وسکونسن، میڈیسن میں ایک ماہر فلکیات، اور نقشوں کو بیان کرنے والے کاغذ پر ایک شریک مصنف، آج شائع ہوا فطرت، قدرت مواصلات.

Lazarian اور اس کے ساتھیوں نے پانچ کہکشاں کلسٹرز کا مطالعہ کیا، جن میں سے ہر ایک لاکھوں نوری سالوں پر محیط ہے۔ انہوں نے ایک تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے نقشے بنائے جسے انہوں نے synchrotron intensity gradient (SIG) میپنگ کہا، جو کہ ریڈیو مشاہدات پر انحصار کرتا ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ کلسٹر کا مقناطیسی میدان کسی مخصوص مقام پر کس طرف اشارہ کرتا ہے۔ ایک ہی تکنیک کو پورے کلسٹر میں استعمال کرکے، محققین کا کہنا ہے کہ وہ اس کے مقناطیسی شعبوں کا مکمل نقشہ بنا سکتے ہیں۔ نتائج، اگر تصدیق ہو جاتے ہیں، تو یہ ظاہر کریں گے کہ وشال ڈھانچے میں مقناطیسی شعبوں کا پہلے سے پتہ نہیں چل سکا تھا۔

مقناطیسیت کائنات میں ہر جگہ موجود ہے۔ ہم اسے زمین پر سب سے چھوٹے پیمانے سے لے کر کائنات کے سب سے بڑے پیمانے پر دیکھتے ہیں، جہاں یہ ستاروں اور انٹرسٹیلر میڈیم جیسے کائناتی ڈھانچے کا مجسمہ بناتا ہے۔ مقناطیسیت زندگی کے لیے بھی بہت اہم ہے جیسا کہ ہم جانتے ہیں، ایک سالماتی سطح پر چیریلٹی کو متاثر کرتا ہے اور حفاظتی ڈھال تیار کرتا ہے جو زمین کو گھیرے ہوئے ہے۔ لیکن ایک بڑا لا جواب سوال رہا ہے۔ جہاں کائناتی مقناطیسیت کی ابتدا ہوئی۔. کچھ سائنس دان ایک ابتدائی وضاحت کے حق میں ہیں، جس میں مقناطیسیت دیگر بنیادی قوتوں کے ساتھ بگ بینگ کے بعد پہلے لمحوں میں پیدا ہوتی ہے۔ دوسرے لوگ بعد میں آنے کے حق میں ہیں، سیکڑوں ملین سالوں کے بعد پیدا ہونے والی مقناطیسیت کے ساتھ اور ستاروں اور کہکشاؤں جیسی اشیاء سے پیدا ہونے والے بیج کے مقناطیسی شعبوں سے بڑھتے ہیں۔

نقشہ سازی کی یہ نئی تکنیک ماہرین فلکیات کو بہت بڑے پیمانے پر مقناطیسی شعبوں کا موازنہ کرنے کی اجازت دے کر ایک حل پیش کر سکتی ہے۔ لیکن تکنیک کی اپنی حدود ہیں اور یہ بڑے پیمانے پر مقناطیسیت کے میدان میں کسی حد تک متنازعہ ہے۔

"اگر یہ کام کرتا ہے، تو یہ آپ کو آسمان کے بہت بڑے علاقوں پر مقناطیسی شعبوں کی نقشہ سازی کا ایک انتہائی سستا طریقہ فراہم کرتا ہے،" کہا۔ کیٹ پیٹلیونیورسٹی کالج لندن میں ماہر فلکیات۔

کاسمک کارٹوگرافی۔

سائنس دان عام طور پر سنکروٹران ریڈی ایشن کا مطالعہ کرکے کائناتی مقناطیسی میدان تلاش کرتے ہیں۔ ریڈیو کے اخراج مقناطیسی میدان کے طور پر پیدا ہونے والی روشنی کی رفتار کے قریب سفر کرنے والے الیکٹرانوں کے راستے کو موڑتا ہے۔ اس طرح کے مشاہدات ان ریڈیو کے اخراج کی واقفیت کو بھی استعمال کر سکتے ہیں - ان کی پولرائزیشن - مقناطیسی شعبوں کی واقفیت کو ظاہر کرنے کے لیے۔ لیکن پولرائزیشن کی پیمائش انتہائی وقت طلب ہے، اور کہکشاں کے جھرمٹ کے گھنے اور دھول دار علاقوں میں بہترین کام کرتی ہے۔

تقریباً سات سال پہلے، لازارین ایک طریقہ کے ساتھ آیا مقناطیسی میدان کی سمت کو ظاہر کرنے کے لیے اکیلے سنکروٹرون کے اخراج کو استعمال کرنے کے لیے - پولرائزیشن کی ضرورت نہیں۔ یہ تکنیک ریڈیو کے اخراج کی بدلتی ہوئی طاقت کے مشاہدات کا استعمال کرتی ہے جب آپ خلا میں منتقل ہوتے ہیں، یا جسے محققین میلان کہتے ہیں۔

"چمک میں میلان، وہ سمت جس میں تصویر کمزور یا روشن ہو جاتی ہے، مقناطیسی شعبوں سے متعلق ہے،" کہا۔ مارکس برگنجرمنی کی ہیمبرگ یونیورسٹی میں فلکی طبیعیات کے پروفیسر ہیں جنہوں نے پہلے بڑے مقناطیسی شعبوں کا مطالعہ کیا تھا۔.

لازارین نے کہا کہ انٹرسٹیلر اسپیس کے ابتدائی مشاہدات میں، "ہر جگہ ہم نے [دیکھا]، ہم نے اس مقناطیسی میدان کی ساخت کو ظاہر کیا۔"

اس کے بعد ٹیم نے کہکشاں کے جھرمٹوں کا رخ کیا، جو کہکشاؤں کے چھوٹے گروہوں کے ٹکرانے کے ساتھ بڑھتے ہیں۔ جب یہ انضمام ہوتے ہیں، تو وہ جھٹکے والے محاذ پیدا کرتے ہیں جو "[انٹراکلسٹر] میڈیم کے ذریعے ہل چلاتے ہیں،" Brüggen نے کہا۔ جب مقناطیسی میدان ان ہنگامہ خیز جھٹکوں کے محاذوں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تو وہ سنکروٹون کا اخراج پیدا کرتے ہیں۔ اس اخراج کے میلان کا مشاہدہ کرکے، محققین مقناطیسی میدان کی سمت کا اندازہ لگا سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ان انضمام کی عکاسی ہوتی ہے جنہوں نے وقت کے ساتھ ساتھ یہ کلسٹرز بنائے ہیں۔

یہ طریقہ Lazarian کو بڑے کہکشاں کلسٹرز کے وسیع پیمانے پر مقناطیسی شعبوں کا سروے کرنے کی اجازت دیتا ہے، بشمول ڈھانچے کے اندر پھیلی ہوئی انٹرگیلیکٹک جگہ جہاں پولرائزیشن کی پیمائش ممکن نہیں ہے۔ اپنے نقشے بنانے کے لیے، ٹیم نے پانچ کہکشاؤں کے جھرمٹ کو نشانہ بنایا، جن میں ایل گورڈو بھی شامل ہے - سیکڑوں کہکشاؤں کا ایک اچھی طرح سے مطالعہ کیا گیا جھنڈ جو 6 ملین نوری سال تک پھیلا ہوا ہے۔ انہوں نے ایبل 2345، 2 بلین نوری سال دور، ایبل 3376، تقریباً ڈیڑھ ارب نوری سال دور، اور دو دیگر کو بھی دیکھا۔

تاہم، تمام سائنسدان اس بات پر قائل نہیں ہیں کہ حکمت عملی مقناطیسی شعبوں کی حرکت کو درست طریقے سے ٹریک کرتی ہے۔ مقناطیسیت سے چلنے والے سنکروٹرون گریڈیئنٹس میں جو تبدیلیاں نظر آتی ہیں وہ صرف الیکٹران یا گیس کی کثافت میں تبدیلیاں ہو سکتی ہیں۔ یہ طریقہ کہکشاں کے جھرمٹ میں ہنگامہ خیزی کے نام سے جانے والے رجحان پر بھی انحصار کرتا ہے، جہاں مقناطیسی فیلڈز ایک دوسرے کے ساتھ مڑتے اور مڑتے ہیں - "ایک بدنام زمانہ پیچیدہ جسمانی عمل،" نے کہا۔ اینڈریا بوٹیون، اٹلی میں نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس میں ایک فلکیاتی طبیعیات دان۔

مقناطیسی زندگی

مستقبل میں، Lazarian SIG کا استعمال کرنا چاہتا ہے - اگر تکنیک برقرار رہتی ہے - ایک وسیع یورپی ریڈیو نیٹ ورک کا استعمال کرتے ہوئے کہکشاؤں کے درمیان میگنیٹزم کا نقشہ بنانے کے لیے جسے لو فریکوئنسی اری کہتے ہیں۔ اگر ان تنتوں کے کھیتوں کو ایک دوسرے کے ساتھ جوڑا جاتا ہے، جیسا کہ وہ جھرمٹ میں ہوتے ہیں، تو یہ بیج کے مقناطیسی شعبوں سے سست ابھرنے کے بجائے کائناتی مقناطیسی ڈھانچے کا ایک ابتدائی ذریعہ تجویز کر سکتا ہے۔ Brüggen نے کہا کہ اس طرح کی صف بندی ستاروں اور کہکشاؤں کے لیے بعد کے کائناتی عہدوں کے دوران تخلیق کرنا "بنیادی طور پر ناممکن" ہوگی۔

"میرا خیال،" Brüggen نے کہا، "کیا ہم یہ پائیں گے کہ مقناطیسی میدان کائنات کے اوائل میں پیدا ہوئے تھے۔"

مقناطیسیت کی اصل کا اندازہ لگانا ہمیں کائنات کی رہائش کے بارے میں کچھ بتا سکتا ہے۔ زندگی بذات خود (کم از کم جیسا کہ ہم اسے زمین پر جانتے ہیں) مقناطیسیت پر انحصار کرتی ہے اور اس کے اثر و رسوخ پر زندگی کی تعمیر کے بلاکس فراہم کرتی ہے۔ دائیں یا بائیں ہاتھ. "اگر مقناطیسی میدان کائنات کے آغاز میں بنتے ہیں، تو آپ بہت جلد کیرالیٹی کے ساتھ مالیکیول بنا سکتے ہیں،" لازارین نے کہا۔ پھر، "ہم یہ سوال پوچھ سکتے ہیں کہ کیا ہمیں ان تہذیبوں کے اشارے دیکھنے کی توقع کرنی چاہیے جو کائنات کی تاریخ میں کافی اوائل میں بنی تھیں۔"

اس نے یہ بھی نوٹ کیا کہ کہکشاں کے جھرمٹ میں مقناطیسی فیلڈز ان میں سے کچھ کا ذریعہ ہو سکتے ہیں۔ سب سے زیادہ توانائی والی کائناتی شعاعیں۔ کائنات کو پھیلانے کے لیے جانا جاتا ہے، جس کی اب بھی ایک پراسرار اصل ہے۔ "اس بارے میں ایک بڑا سوال ہے کہ کیا کہکشاؤں کے یہ جھرمٹ سب سے زیادہ توانائی کی کائناتی شعاعوں کے ذرائع ہو سکتے ہیں،" انہوں نے کہا، اور کلسٹرز کے اندر موجود کھیتوں کی نقشہ سازی سے اس سوال کو حل کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔

ٹیم کا اگلا ہدف کہکشاں کے جھرمٹ کا مشاہدہ کرنا ہے جو وقت کے ساتھ بہت دور اور مزید پیچھے ہیں۔ ایل گورڈو، اگرچہ بہت زیادہ ہے، صرف اس وقت تک پھیلا ہوا ہے جب کائنات 6.5 بلین نوری سال پرانی تھی، اس کی موجودہ عمر 13.8 بلین سال کے لگ بھگ نصف ہے۔ آنے والی ریڈیو دوربینیں جیسے کہ اسکوائر کلومیٹر اری، انٹینا کی ایک وسیع صف جو اس دہائی کے آخر میں جنوبی افریقہ اور آسٹریلیا میں 1 ملین مربع میٹر پر پھیلے گی، اس قسم کی نقشہ سازی کو ان کلسٹرز پر لاگو کرنے کے لیے کافی طاقتور ہو سکتی ہے جب کائنات موجود تھی۔ صرف 3 ارب سال پرانا تھا۔

"میں یہ دیکھنا چاہوں گا کہ ابتدائی کائنات میں کیا ہوا،" کہا یو ہو، یونیورسٹی آف وسکونسن، میڈیسن میں ایک گریجویٹ طالب علم، اور کاغذ پر مرکزی مصنف۔

لیکن کائنات میں مقناطیسیت کی ابتدا، اور اس جواب کے تمام مضمرات، اس طریقے کو استعمال کرتے ہوئے راتوں رات حل نہیں کیے جائیں گے۔ "یہ پہیلی کا ایک ٹکڑا ہے،" Brüggen نے کہا۔ "لیکن یہ ایک بہت ہی اہم ٹکڑا ہے۔"