ایک انٹارکٹک نیوٹرینو ٹیلی سکوپ نے قریبی فعال کہکشاں کے دل سے سگنل کا پتہ لگایا ہے

ایک بہت بڑا نیوٹرینو آبزرویٹری گہرائی میں دفن ہے۔ انٹارکٹک برف نے اب تک پائے جانے والے پرہیزگار ذرات کا صرف دوسرا اضافی کہکشاں ماخذ دریافت کیا ہے۔

نتائج میں میں گزشتہ ہفتے شائع ہوا سائنس, IceCube تعاون NGC 1068 نامی "فعال کہکشاں" سے نیوٹرینو کی کھوج کی اطلاع دیتا ہے، جو زمین سے تقریباً 47 ملین نوری سال کے فاصلے پر واقع ہے۔

نیوٹرینو کو کیسے تلاش کریں۔

نیوٹرینو بہت شرمیلی بنیادی ذرات ہیں جو اکثر کسی اور چیز کے ساتھ تعامل نہیں کرتے ہیں۔ جب 1950 کی دہائی میں پہلی بار ان کا پتہ چلا تو طبیعیات دانوں کو جلد ہی احساس ہوا کہ وہ کسی نہ کسی طرح فلکیات کے لیے مثالی ہوں گے۔

چونکہ نیوٹرینو کا دوسرے ذرات سے شاذ و نادر ہی کوئی تعلق ہوتا ہے، اس لیے وہ پوری کائنات میں بغیر کسی رکاوٹ کے سفر کر سکتے ہیں۔ تاہم، ان کی شرم و حیا ان کا پتہ لگانا بھی مشکل بنا دیتی ہے۔ کارآمد ہونے کے لیے کافی پکڑنے کے لیے، آپ کو ایک بہت بڑا ڈیٹیکٹر درکار ہے۔

یہ وہ جگہ ہے جہاں آئس کیوب آتا ہے۔ 2005 سے 2011 تک سات گرمیوں کے دوران، امریکہ کے ایمنڈسن – سکاٹ ساؤتھ پول سٹیشن کے سائنسدانوں نے گرم پانی کی ڈرل کے ذریعے برف میں 86 سوراخ کیے تھے۔ ہر سوراخ تقریباً 2.5 کلومیٹر گہرا ہے، تقریباً 60 سینٹی میٹر چوڑا ہے، اور اس میں 60 باسکٹ بال کے سائز کے لائٹ ڈیٹیکٹر ہیں جو کیبل کے ایک طویل حصے سے منسلک ہیں۔

یہ نیوٹرینو کا پتہ لگانے میں ہماری مدد کیسے کرتا ہے؟ کبھی کبھار، ایک نیوٹرینو کسی ڈیٹیکٹر کے قریب برف میں موجود پروٹون یا نیوٹران سے ٹکرا جاتا ہے۔ تصادم سے ایک بہت زیادہ بھاری ذرہ پیدا ہوتا ہے جسے میوون کہتے ہیں، اتنی تیزی سے سفر کرتے ہوئے یہ نیلی چمک خارج کرتا ہے، جسے روشنی کا پتہ لگانے والے اٹھا سکتے ہیں۔

مختلف ڈیٹیکٹرز پر یہ روشنی کب پہنچتی ہے اس کی پیمائش کرکے، میوون (اور نیوٹرینو) کی سمت کا اندازہ لگایا جاسکتا ہے۔ ذرات کی توانائیوں کو دیکھتے ہوئے، یہ پتہ چلتا ہے کہ زیادہ تر نیوٹرینو آئس کیوب کا پتہ لگاتا ہے جو زمین کے ماحول میں پیدا ہوتا ہے۔

تاہم، نیوٹرینو کا ایک چھوٹا سا حصہ بیرونی خلا سے آتا ہے۔ 2022 تک، دور دراز کائنات میں کہیں سے ہزاروں نیوٹرینو کی شناخت ہو چکی ہے۔

نیوٹرینو کہاں سے آتے ہیں؟

وہ تمام سمتوں سے بالکل یکساں طور پر آتے دکھائی دیتے ہیں، بغیر کسی واضح روشن دھبے کے۔ اس کا مطلب ہے کہ وہاں نیوٹرینو کے بہت سارے ذرائع موجود ہوں گے۔

لیکن یہ ذرائع کیا ہیں؟ بہت سارے امیدوار ہیں، غیر ملکی آواز دینے والی اشیاء جیسے فعال کہکشائیں، کواسار، بلیزر، اور گاما رے برسٹ۔

2018 میں، آئس کیوب نے پہلی شناخت شدہ ہائی انرجی نیوٹرینو ایمیٹر کی دریافت کا اعلان کیا: ایک بلزار، جو کہ ایک خاص قسم کی کہکشاں ہے جو زمین کی سمت میں زیادہ توانائی والے ذرات کے جیٹ کو فائر کرتی ہے۔

TXS 0506+056 کے نام سے جانا جاتا ہے، اس بلیزر کی شناخت اس وقت ہوئی جب آئس کیوب نے ایک اعلی توانائی والے نیوٹرینو کو دیکھا اور ایک فوری ماہر فلکیات کا ٹیلیگرام بھیجا تھا۔ دیگر دوربینوں نے TXS 0506+056 پر ایک نظر ڈالنے کے لیے ہنگامہ کیا، اور دریافت کیا کہ یہ ایک ہی وقت میں بہت سی گاما شعاعیں بھی خارج کر رہی تھیں۔

یہ سمجھ میں آتا ہے، کیونکہ ہمارے خیال میں بلیزر پروٹون کو انتہائی رفتار تک بڑھا کر کام کرتے ہیں، اور یہ اعلیٰ توانائی والے پروٹون پھر دوسری گیس اور تابکاری کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تاکہ گاما شعاعیں اور نیوٹرینو دونوں پیدا ہوں۔

ایک فعال گلیکسی

بلزار اب تک دریافت ہونے والا پہلا اضافی کہکشاں ذریعہ تھا۔ اس نئی تحقیق میں، آئس کیوب نے دوسرے کی نشاندہی کی۔

آئس کیوب کے سائنسدانوں نے اپنے جمع کیے گئے ڈیٹا کی پہلی دہائی کا دوبارہ جائزہ لیا، نیوٹرینو سمتوں اور توانائی کی تیز پیمائش کو نکالنے کے لیے نئے نئے طریقے استعمال کیے گئے۔

نتیجے کے طور پر، پس منظر میں نیوٹرینو کی چمک میں پہلے سے ہی ایک دلچسپ روشن دھبہ تیز توجہ میں آ گیا۔ تقریباً 80 نیوٹرینو کافی قریب کی، اچھی طرح سے زیر مطالعہ کہکشاں سے آئے تھے جسے NGC 1068 کہا جاتا ہے (جسے M77 بھی کہا جاتا ہے، کیونکہ یہ فرانسیسی ماہر فلکیات چارلس میسیئر کی تخلیق کردہ دلچسپ فلکیاتی اشیاء کے 77ویں صدی کے مشہور کیٹلاگ میں 18ویں اندراج ہے)۔

زمین سے تقریباً 47 ملین نوری سال کے فاصلے پر واقع، NGC 1068 ایک مشہور "فعال کہکشاں" ہے، ایک انتہائی روشن کور والی کہکشاں۔ یہ blazar TXS 100+0506 سے تقریباً 056 گنا زیادہ قریب ہے، اور اس کے زاویہ سے ہمارے نسبت کا مطلب ہے کہ اس کے مرکز سے گاما کی شعاعیں دھول کی وجہ سے ہماری نظروں سے اوجھل ہیں۔ تاہم، نیوٹرینو خوشی سے سیدھے دھول اور خلا میں داخل ہوتے ہیں۔

یہ نئی دریافت ماہرین فلکیات اور ماہرین فلکیات کو اس بارے میں بہت سی معلومات فراہم کرے گی کہ NGC 1068 کے اندر کیا ہو رہا ہے۔ پہلے ہی سیکڑوں کاغذات موجود ہیں جو یہ بتانے کی کوشش کر رہے ہیں کہ کہکشاں کا اندرونی حصہ کیسے کام کرتا ہے، اور نیا IceCube ڈیٹا نیوٹرینو کے بارے میں کچھ معلومات شامل کرتا ہے۔ ان ماڈلز کو بہتر بنانے میں مدد ملے گی۔

یہ مضمون شائع کی گئی ہے گفتگو تخلیقی العام لائسنس کے تحت. پڑھو اصل مضمون.

تصویری کریڈٹ: NASA / ESA / A. van der Hoeven