اب تک کا روشن ترین خلائی دھماکہ سیاہ مادے کے ممکنہ اشارے ظاہر کرتا ہے۔

9 اکتوبر بروز اتوار، جوڈتھ ریسوسن ہوا میں 35,000 فٹ بلندی پر تھا، ایک ہائی انرجی ایسٹرو فزکس کانفرنس کے راستے میں، جب تاریخ کا سب سے بڑا کائناتی دھماکہ ہوا۔ میری لینڈ میں ناسا کے گوڈارڈ اسپیس فلائٹ سنٹر میں ماہر فلکیاتی طبیعیات دان ریسوسین نے کہا، "میں نے اترا، اپنے فون کی طرف دیکھا، اور میرے پاس درجنوں پیغامات تھے۔" "یہ واقعی غیر معمولی تھا۔"

یہ دھماکہ ایک طویل گاما رے برسٹ تھا، ایک کائناتی واقعہ جہاں ایک بڑے پیمانے پر مرتا ہوا ستارہ توانائی کے طاقتور جیٹ طیاروں کو اتارتا ہے جب یہ بلیک ہول یا نیوٹران ستارے میں گر جاتا ہے۔ یہ خاص برسٹ اتنا روشن تھا کہ اس نے فرمی گاما رے اسپیس ٹیلی سکوپ کو زیادہ سیر کر دیا، جو کہ ناسا کی ایک دوربین ہے جو اس طرح کے واقعات کا مشاہدہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ "فی سیکنڈ میں اتنے زیادہ فوٹون تھے کہ وہ برقرار نہیں رہ سکتے تھے،" کہا اینڈریو لیون، نیدرلینڈ کی ریڈباؤڈ یونیورسٹی میں ماہر فلکیات۔ ایسا لگتا ہے کہ پھٹنے سے زمین کا آئن اسپیئر، زمین کے ماحول کی اوپری تہہ، سائز میں پھولنا کئی گھنٹوں کے لئے. "حقیقت یہ ہے کہ آپ کائنات کے آدھے راستے سے زمین کے آئن اسپیئر کو تبدیل کر سکتے ہیں، یہ بہت ہی ناقابل یقین ہے،" کہا۔ ڈوگ ویلچ، کینیڈا میں میک ماسٹر یونیورسٹی میں ماہر فلکیات۔

ماہرین فلکیات نے خوش اسلوبی سے اسے BOAT کہا - "اب تک کا سب سے روشن" - اور گیما رے کے پھٹنے اور عام طور پر کائنات کے بارے میں معلومات کے لیے اسے نچوڑنا شروع کیا۔ "اب سے 10 سال بعد بھی اس ڈیٹا سیٹ سے نئی تفہیم ہوگی،" کہا ایرک برنزلوزیانا اسٹیٹ یونیورسٹی میں فلکیاتی طبیعیات دان۔ "یہ ابھی تک مجھے بالکل متاثر نہیں ہوا ہے کہ یہ واقعی ہوا ہے۔"

ابتدائی تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ BOAT کے اتنے روشن ہونے کی دو وجوہات ہیں۔ سب سے پہلے، یہ زمین سے تقریباً 2.4 بلین نوری سال کے فاصلے پر واقع ہوا - گاما رے پھٹنے کے کافی قریب (حالانکہ ہماری کہکشاں سے باہر ہے)۔ یہ بھی امکان ہے کہ BOAT کے طاقتور جیٹ نے ہماری طرف اشارہ کیا تھا۔ دو عوامل مل کر اس قسم کا واقعہ بناتے ہیں جو ہر چند سو سال میں صرف ایک بار ہوتا ہے۔

شاید سب سے زیادہ نتیجہ خیز مشاہدہ چین میں ہوا۔ وہاں، صوبہ سیچوان میں، لارج ہائی ایلٹیٹیوڈ ایئر شاور آبزرویٹری (LHAASO) خلا سے زیادہ توانائی والے ذرات کو ٹریک کرتی ہے۔ گاما رے برسٹ فلکیات کی تاریخ میں، محققین نے ان اشیاء سے صرف چند سو ہائی انرجی فوٹونز کو آتے دیکھا ہے۔ LHAASO 5,000 دیکھا اس ایک واقعہ سے "گاما رے پھٹنا بنیادی طور پر ان کے اوپر آسمان میں چلا گیا،" کہا سلویا ژو، ہیمبرگ میں جرمن الیکٹران سنکروٹرن (DESY) میں ایک فلکیاتی طبیعیات دان۔

ان کھوجوں میں 18 ٹیرا الیکٹران وولٹ (TeV) پر ایک مشتبہ اعلی توانائی والا فوٹوون تھا - جو گاما رے کے پھٹنے سے پہلے نظر آنے والی کسی بھی چیز سے چار گنا زیادہ اور لارج ہیڈرون کولائیڈر کے ذریعے حاصل کی جانے والی اعلیٰ ترین توانائیوں سے زیادہ توانائی بخش۔ اس طرح کے ایک اعلی توانائی والے فوٹون کو زمین کے راستے میں کھو جانا چاہیے تھا، جو کائنات کی پس منظر کی روشنی کے ساتھ تعامل کے ذریعے جذب ہو جاتا ہے۔

تو یہ یہاں کیسے پہنچا؟ ایک امکان یہ ہے کہ، گاما رے کے پھٹنے کے بعد، ایک اعلی توانائی والا فوٹوون ایک محور نما ذرہ میں تبدیل ہو گیا تھا۔ محور قیاس کردہ ہلکے وزن والے ذرات ہیں جو سیاہ مادے کی وضاحت کر سکتے ہیں۔; محور نما ذرات کو قدرے بھاری سمجھا جاتا ہے۔ اعلی توانائی والے فوٹون ہو سکتے ہیں۔ اس طرح کے ذرات میں تبدیل مضبوط مقناطیسی شعبوں کے ذریعے، جیسے کہ پھٹتے ہوئے ستارے کے گرد۔ پھر محور نما ذرہ بغیر کسی رکاوٹ کے خلا کی وسعتوں میں سفر کرے گا۔ جیسے ہی یہ ہماری کہکشاں پر پہنچا، مقناطیسی میدان اسے دوبارہ فوٹون میں تبدیل کر دیں گے، جو پھر زمین کی طرف اپنا راستہ بنائے گا۔

ابتدائی پتہ لگانے کے بعد ہفتے میں، ماہرین فلکیات کی متعدد ٹیمیں اس میکانزم کی تجویز پیش کی۔ سائنسی پری پرنٹ سائٹ arxiv.org پر اپ لوڈ کردہ کاغذات میں۔ اٹلی میں نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس (آئی این اے ایف) کے ماہر فلکیات دان جیورجیو گیلانٹی نے کہا کہ یہ ایک بہت ہی ناقابل یقین دریافت ہوگی۔ ان کاغذات میں سے پہلے.

اس کے باوجود دوسرے محققین حیران ہیں کہ کیا LHAASO کا پتہ لگانا غلط شناخت کا معاملہ ہو سکتا ہے۔ شاید ہائی انرجی فوٹون کہیں اور سے آیا تھا، اور اس کی صحیح آمد کا وقت محض اتفاق تھا۔ "میں بہت شکی ہوں،" کہا ملینا کرنوگورسیویچ، میری لینڈ یونیورسٹی میں ایک فلکیاتی طبیعیات دان۔ "میں فی الحال ایک پس منظر کا واقعہ ہونے کی طرف جھک رہا ہوں۔" (معاملات کو مزید پیچیدہ کرنے کے لیے، ایک روسی رصد گاہ رپورٹ کے مطابق برسٹ سے آنے والے اس سے بھی زیادہ توانائی والے 251 TeV فوٹون کا نشانہ۔ لیکن اس پر "جیوری ابھی تک باہر ہے"، فرمی ٹیلی سکوپ کے نائب پروجیکٹ سائنسدان، ریسوسین نے کہا۔ "میں تھوڑا سا شکی ہوں۔")

ابھی تک LHAASO ٹیم نے اپنے مشاہدات کے تفصیلی نتائج جاری نہیں کیے ہیں۔ برنز، جو BOAT کا مطالعہ کرنے کے لیے عالمی تعاون کو مربوط کر رہے ہیں، امید کرتے ہیں کہ وہ ایسا کریں گے۔ "میں یہ دیکھنے کے لیے بہت متجسس ہوں کہ ان کے پاس کیا ہے،" انہوں نے کہا۔ لیکن وہ سمجھتا ہے کہ کیوں ایک حد تک ہوشیاری کی ضمانت دی جا سکتی ہے۔ برنس نے کہا، "اگر میں ایسے ڈیٹا پر بیٹھا ہوتا جس میں تاریک مادے کے ثبوت کی وضاحت کے چند فیصد امکانات بھی ہوتے، تو میں اس وقت غیر معمولی طور پر محتاط رہوں گا۔" اگر فوٹون کو BOAT سے جوڑا جا سکتا ہے، تو "یہ ممکنہ طور پر نئی طبیعیات اور ممکنہ طور پر تاریک مادے کا ثبوت ہو گا،" کرنوگورسیویچ نے کہا۔ LHAASO ٹیم نے تبصرہ کی درخواست کا جواب نہیں دیا۔

LHAASO کے ڈیٹا کے بغیر بھی، ایونٹ سے نظر آنے والی روشنی کی سراسر مقدار سائنسدانوں کو گاما رے کے پھٹنے کے بارے میں کچھ بڑے سوالوں کے جواب دینے کے قابل بنا سکتی ہے، بشمول خود جیٹ کے بارے میں اہم پہیلیاں۔ "جیٹ کیسے لانچ کیا جاتا ہے؟ جیٹ میں کیا ہو رہا ہے جب یہ خلا میں پھیل رہا ہے؟ کہا ٹائلر پارسوٹن، گوڈارڈ میں ایک فلکیاتی طبیعیات دان۔ "یہ واقعی بڑے سوالات ہیں۔"

دوسرے فلکیاتی طبیعیات کے ماہرین یہ معلوم کرنے کے لیے BOAT کا استعمال کرنے کی امید کرتے ہیں کہ صرف کچھ ستارے ہی سپرنووا جاتے ہوئے گاما رے پھٹ کیوں جاتے ہیں۔ "یہ بڑے رازوں میں سے ایک ہے،" کہا Yvette Cendes، ہارورڈ سمتھسونین سینٹر فار ایسٹرو فزکس کے ماہر فلکیات۔ "یہ ایک بہت بڑا ستارہ ہونا چاہئے۔ ہماری جیسی کہکشاں شاید ہر ملین سال بعد ایک گاما رے برسٹ پیدا کرے گی۔ اتنی نایاب آبادی گاما رے کیوں پھٹتی ہے؟

آیا گاما رے پھٹنے کے نتیجے میں بلیک ہول بنتا ہے یا ٹوٹے ہوئے ستارے کے مرکز میں نیوٹران ستارہ بھی ایک کھلا سوال ہے۔ BOAT کے ابتدائی تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ سابقہ ​​اس معاملے میں ہوا تھا۔ "جیٹ میں اتنی توانائی ہے کہ اسے بنیادی طور پر بلیک ہول ہونا چاہیے،" برنز نے کہا۔

جو بات یقینی ہے وہ یہ ہے کہ یہ ایک کائناتی واقعہ ہے جسے کئی زندگیوں تک گرہن نہیں لگے گا۔ برنس نے کہا کہ "ہم سب کو دوبارہ ایسا کرنے کا موقع ملنے سے پہلے ہی مر جائے گا۔"