ناسا کے ایک سیٹلائٹ، امیجنگ ایکس رے پولاریمیٹری ایکسپلورر (IXPE) کے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے، ماہرین فلکیات نے ایک ستارہ دیکھا جس کی سطح ٹھوس تھی جس کی سطح کوئی ماحول نہیں تھی۔
مطالعہ- ایک بین الاقوامی تعاون کی زیر قیادت UCL سائنسدانوں نے- ایک انتہائی مقناطیسی مردہ ستارے سے خارج ہونے والی ایکس رے روشنی میں ایک دستخط کی اطلاع دی مقناطیس. ٹیم نے میگنیٹر 4U 0142+61 کے IXPE کے مشاہدے کو دیکھا۔ یہ کیسیوپیا برج میں زمین سے تقریباً 13,000 نوری سال کے فاصلے پر واقع ہے۔
یہ پہلی بار پولرائزڈ تھا۔ ایک مقناطیس سے ایکس رے روشنی مشاہدہ کیا گیا تھا.
اعداد و شمار کو دیکھتے ہوئے، ٹیم نے پولرائزڈ روشنی کے بہت کم تناسب کی نشاندہی کی اگر ایکس رے کسی ماحول سے گزرے تو توقع سے کہیں زیادہ ہے۔ ٹیم نے یہ بھی دریافت کیا کہ زیادہ توانائیوں والے روشنی کے ذرات کے لیے، پولرائزیشن کا زاویہ، یا "وِگل"، کم توانائیوں والی روشنی کے مقابلے میں بالکل 90 ڈگری تک پلٹ جاتا ہے، جیسا کہ میگنیٹوسفیئرز سے گھیرے ہوئے ٹھوس کرسٹوں والے ستاروں کے نظریاتی ماڈلز کی طرف سے پیش گوئی کی گئی ہے۔ برقی کرنٹ سے بھرے ہوتے ہیں۔
شریک لیڈ مصنف پروفیسر سلویا زین (UCL Mullard Space Science Laboratory)، IXPE سائنس ٹیم کی رکن، نے کہا: "یہ مکمل طور پر غیر متوقع تھا۔ مجھے یقین تھا کہ کوئی ماحول ہوگا۔ ستارے کی گیس ایک ٹپنگ پوائنٹ پر پہنچ گئی ہے اور اسی طرح ٹھوس ہو گئی ہے کہ پانی برف میں تبدیل ہو سکتا ہے۔ یہ ستارے کے ناقابل یقین حد تک مضبوط ہونے کا نتیجہ ہے۔ مقناطیسی میدان".
"لیکن، پانی کی طرح، درجہ حرارت بھی ایک عنصر ہے - ایک گرم گیس کو ٹھوس بننے کے لیے ایک مضبوط مقناطیسی میدان کی ضرورت ہوگی۔"
"اگلا قدم گرم کا مشاہدہ کرنا ہے۔ نیوٹران ستارے اسی طرح کے مقناطیسی میدان کے ساتھ، یہ جانچنے کے لیے کہ درجہ حرارت اور مقناطیسی میدان کے درمیان تعامل کس طرح کی خصوصیات کو متاثر کرتا ہے۔ ستارے کی سطح".
پڈووا یونیورسٹی سے سرکردہ مصنف ڈاکٹر رابرٹو ٹورنا نے کہا: "سب سے زیادہ دلچسپ خصوصیت جس کا ہم مشاہدہ کر سکتے ہیں وہ توانائی کے ساتھ پولرائزیشن سمت میں تبدیلی ہے، پولرائزیشن زاویہ بالکل 90 ڈگری کے ساتھ جھولتا ہے۔"
"یہ اس بات سے اتفاق کرتا ہے کہ نظریاتی ماڈل کیا پیش گوئی کرتے ہیں اور اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ میگنیٹرز واقعی میں عطا کیے گئے ہیں انتہائی مضبوط مقناطیسی میدان".
کوانٹم تھیوری کے مطابق، ایک مضبوط مقناطیسی ماحول روشنی کو دو سمتوں میں پولرائز کرنے کا سبب بنتا ہے: مقناطیسی میدان کے متوازی اور اس کے لیے کھڑا۔ مشاہدہ شدہ پولرائزیشن کی مقدار اور سمت ایسی معلومات فراہم کرتی ہے جو دوسری صورت میں دستیاب نہیں ہوگی، جس سے مقناطیسی میدان کی ساخت اور اس کی جسمانی حالت کا سراغ ملتا ہے۔ نیوٹران ستارے کے علاقے میں مواد.
اعلی توانائیوں میں، مقناطیسی میدان پر کھڑے پولرائزڈ فوٹان کے غالب آنے کی توقع کی جاتی ہے، جس کے نتیجے میں 90 ڈگری پولرائزیشن سوئنگ کا مشاہدہ کیا جاتا ہے۔
پروفیسر روبرٹو ٹورولا، یونیورسٹی آف پاڈووا سے، جو یو سی ایل مولارڈ اسپیس سائنس لیبارٹری کے اعزازی پروفیسر بھی ہیں، نے کہا: "کم توانائیوں میں پولرائزیشن ہمیں بتا رہی ہے کہ مقناطیسی میدان ممکنہ طور پر اتنا مضبوط ہے کہ ستارے کے گرد ماحول کو ٹھوس یا مائع میں تبدیل کر دے، ایک ایسا رجحان جسے مقناطیسی گاڑھا ہونا کہا جاتا ہے۔"
"ستارہ کی ٹھوس پرت آئنوں کی ایک جالی پر مشتمل سمجھا جاتا ہے، جو مقناطیسی میدان کے ذریعہ اکٹھا ہوتا ہے۔ ایٹم کروی نہیں ہوں گے بلکہ مقناطیسی میدان کی سمت میں لمبے ہوں گے۔
"یہ اب بھی بحث کا موضوع ہے کہ آیا میگنیٹرز اور دیگر نیوٹران ستاروں میں ماحول موجود ہے یا نہیں۔ تاہم، نیا کاغذ نیوٹران ستارے کا پہلا مشاہدہ ہے جہاں ایک ٹھوس کرسٹ ایک قابل اعتماد وضاحت ہے۔
برٹش کولمبیا یونیورسٹی (یو بی سی) کے پروفیسر جیریمی ہیل شامل کیا: "یہ بات بھی قابل توجہ ہے کہ کوانٹم الیکٹروڈائینامکس اثرات سمیت، جیسا کہ ہم نے اپنی نظریاتی ماڈلنگ میں کیا، IXPE مشاہدے کے ساتھ ہم آہنگ نتائج دیتا ہے۔ اس کے باوجود، ہم IXPE ڈیٹا کی وضاحت کے لیے متبادل ماڈلز کی بھی چھان بین کر رہے ہیں، جس کے لیے مناسب عددی نقالی کا ابھی بھی فقدان ہے۔
جرنل حوالہ:
- Roberto Taverna et al. مقناطیس سے پولرائزڈ ایکس رے۔ سائنس 3 نومبر 2022۔ DOI: 10.1126/science.add0080
