ایک چار نیوٹران ذرہ جسے ٹیٹرانیوٹران کہا جاتا ہے، جو بہت مختصر طور پر ایک "گونج" کے طور پر بنتا ہے، جاپان میں محققین نے دیکھا ہے جو انتہائی نیوٹران سے بھرپور نیوکللی پروٹان کے ساتھ ٹکراتے ہیں۔ یہ کھوج 5σ سے زیادہ شماریاتی اہمیت پر کی گئی تھی، اسے پارٹیکل فزکس میں دریافت کرنے کی دہلیز پر ڈال دیا گیا تھا۔ یہ حتمی طور پر اس دیرینہ سوال کا جواب دیتا ہے کہ آیا غیر چارج شدہ جوہری مادّہ موجود ہے یا نہیں، اور یہ مزید غیر ملکی – اور ممکنہ طور پر طویل عرصے تک رہنے والے – غیر جانبدار ذرات کی تلاش کو تحریک دے گا۔
مفت نیوٹران تقریباً 15 منٹ میں کمزور تعامل کے ذریعے پروٹان، الیکٹران اور اینٹی نیوٹرینوز میں زوال پذیر ہوتے ہیں۔ تاہم، پابند نظاموں میں نیوٹران مخصوص حالات میں زوال پذیر نہیں ہوں گے۔ مثال کے طور پر جوہری مرکزوں میں، نیوٹران کو مضبوط جوہری قوت کے ذریعے مستحکم رکھا جاتا ہے۔ نیوٹران ستارے بھی اپنے جزو نیوٹران پر شدید کشش ثقل کے اثرات کی بدولت مستحکم ہیں۔ نتیجے کے طور پر، طبیعیات دانوں نے کئی دہائیوں سے سوچا ہے کہ کیا نیوکلئس جیسے ذرات جو صرف نیوٹران سے بنے ہیں، موجود ہو سکتے ہیں، چاہے قلیل مدتی ہی کیوں نہ ہوں۔
اس طرح کا سب سے آسان ذرہ ڈائیوٹران ہوگا - جس میں دو نیوٹران شامل ہیں - لیکن حساب بتاتے ہیں کہ یہ پابند نہیں ہوگا۔ تاہم، ڈائیوٹران کی تشکیل سے وابستہ توانائی کا تھوڑا سا ممکنہ فائدہ ہے۔ اس نے طبیعیات دانوں کی حوصلہ افزائی کی ہے کہ وہ زیادہ پیچیدہ ذرات جیسے کہ ٹرائینیوٹران اور ٹیٹرانوٹران کو تلاش کریں، خاص طور پر جب سے 20ویں صدی کے آخر میں تابکار آئن بیم کے ساتھ اہداف پر بمباری کرنے کی ٹیکنالوجی تیار کی گئی تھی۔ 2002 میں، فرانس اور دیگر جگہوں کے محققین نے بیریلیم-14 کے تصادم میں ٹیٹرانوٹران کے ظاہری دستخط کی اطلاع دی۔ تاہم بعد میں ہونے والے متعدد نظریاتی تجزیوں نے تجویز کیا کہ پابند ٹیٹرانوٹران کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے محققین کو طبیعیات کے قوانین میں ایسے طریقوں سے ترمیم کرنا ہوگی جو انہیں اچھی طرح سے قائم شدہ تجرباتی نتائج سے متضاد بنادیں۔
ٹوٹے ہوئے چشمے۔
تاہم، حسابات نے اس امکان کو کھلا چھوڑ دیا کہ ایک میٹاسٹیبل "گونجنے والی" ٹیٹرانوٹران حالت موجود ہو سکتی ہے۔ ایسی حالتیں اس وقت ہوتی ہیں جب ایک ذرہ اپنے الگ کیے گئے اجزاء سے زیادہ توانائی رکھتا ہے، لیکن پرکشش مضبوط جوہری قوت لمحہ بہ لمحہ اجزاء کو الگ ہونے سے روکتی ہے۔ جیمز ویری امریکہ میں آئیووا اسٹیٹ یونیورسٹی کا ایک مشابہت پیش کرتا ہے: "فرض کریں کہ میرے پاس یہ چار نیوٹران ہیں، اور ہر ایک دوسرے کے ساتھ ایک چشمہ کے ذریعے جڑا ہوا ہے،" وہ بتاتے ہیں۔ "چار ذرات کے لیے آپ کو کل چھ چشموں کی ضرورت ہے۔ کوانٹم میکانکی طور پر وہ پوری جگہ پر گھوم رہے ہیں، اور نظام میں ذخیرہ شدہ توانائی دراصل مثبت ہے۔ اگر چشمے ٹوٹ جاتے ہیں - جو بے ساختہ ہو سکتا ہے - وہ اڑ جاتے ہیں - ان دولن میں ذخیرہ شدہ توانائی کو جاری کرتے ہیں۔"
2016 میں ، پر محققین RIKEN نشینا سینٹر جاپان اور دیگر جگہوں پر ٹیٹرانیوٹران نما گونج والی حالت کے عارضی ثبوت کی اطلاع دی گئی جب ہیلیم-8 کے شہتیر سے ٹکرا جاتا ہے - جو سب سے زیادہ نیوٹران سے بھرپور آاسوٹوپ جانا جاتا ہے - ہیلیئم-4 ہدف کے ساتھ۔ کبھی کبھار، ہیلیم-4 نے ہیلیم-8 کے ساتھ دو پائنز کا تبادلہ کر کے بیریلیم-8 پیدا کیا اور ہیلیم-4 کو ٹیٹرانیوٹران میں تبدیل کیا۔ بیریلیم -8 نیوکلئس پھر دو مزید ہیلیئم -4 نیوکلیئس میں بوسیدہ ہو گیا جن کا پتہ چلا اور ٹیٹرانوٹران کی توانائی کو دوبارہ تشکیل دینے کے لئے استعمال کیا گیا۔ یہ نتائج tetraneutron کی تخمینہ شدہ خصوصیات کے ساتھ مطابقت رکھتے تھے، تاہم، اعداد و شمار کا حجم اور درستگی کم تھی۔ سٹیفانوس پاسچالیس یوکے کی یونیورسٹی آف یارک کی وضاحت کرتی ہے، "اس سگنل کی بنیاد پر، جو کہ چار شمار تھے، کمیونٹی کا ایک بڑا حصہ ٹیٹرانوٹران گونجنے والی ریاست کے وجود کے بارے میں شکوک کا شکار رہا"۔
زیادہ براہ راست نقطہ نظر
نئی تحقیق میں، پاسچالیس اور ان کے ساتھیوں نے RIKEN نشینا سینٹر کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ براہ راست طریقہ اختیار کیا۔ تابکار آئن بیم فیکٹری ہیلیئم-8 کو مائع ہائیڈروجن میں گولی مارنے کے لیے، اس طرح پروٹون سے ایٹم بکھر جاتے ہیں۔ "Helium-8 ایک بہت اچھی طرح سے طے شدہ الفا پارٹیکل (ہیلیم-4) کور ہے، اور پھر چار دیگر نیوٹران ارد گرد اڑ رہے ہیں،" پاسچالیس بتاتے ہیں۔ "ہمارے پروٹون کے ساتھ، ہم اچانک اس الفا پارٹیکل کو ہٹا دیتے ہیں، اور پھر چار نیوٹران کو اسی ترتیب میں چھوڑ دیتے ہیں۔"
محققین نے آنے والے ہیلیم-8، بکھرے ہوئے پروٹون اور ہیلیم-4 نیوکلی کے لمحات کو 422 اتفاقی کھوجوں میں ریکارڈ کیا اور گمشدہ توانائی کی منصوبہ بندی کی۔ انہوں نے صفر سے بالکل اوپر ایک اچھی طرح سے متعین چوٹی کا مشاہدہ کیا، جو تقریباً 2 MeV سے غیر پابند ذرہ کی نشاندہی کرتا ہے۔ "اس میں کوئی شک نہیں ہے کہ یہ سگنل شماریاتی لحاظ سے اہم ہے، اور ہمیں اسے سمجھنا چاہیے،" پاسچالیس کہتے ہیں۔
جرمنی میں فرضی کلسٹرز کی جھلک کے طور پر ٹیٹرانوٹران کے لیے ثبوت بڑھ رہے ہیں
ویری، جو تحقیق میں شامل نہیں تھا، تین وجوہات کی بنا پر اس کام کو "بہت اہم" قرار دیتا ہے۔ "اس [مشاہدہ] میں بہت اچھے اعدادوشمار ہیں، اور میرے ذہن میں دریافت کا دعوی کرنا بالکل درست ہے۔ دوسرا یہ کہ وہ توانائی کی اچھی درستگی کے ساتھ پیمائش کرتے ہیں، اور تیسرا یہ کہ وہ گونج کی چوڑائی کی پیمائش کرتے ہیں - جو آپ کو زندگی بھر دیتا ہے۔ یہ وہ مقداریں ہیں جن کا نظریہ حساب لگا سکتا ہے اور تجربے کے ساتھ موازنہ کرنے کی کوشش کر سکتا ہے۔" وہ کہتے ہیں کہ محققین اب مزید غیر ملکی ریاستوں کی تلاش کریں گے: "چھ نیوٹران کا کیا ہوگا؟ آٹھ نیوٹران کے بارے میں کیا خیال ہے؟ کیا وہ گونجنے والی ریاستیں تشکیل دے سکتے ہیں، یا ممکنہ طور پر اس سے بھی زیادہ عرصے تک پابند ریاستیں جو کمزور تعامل کے ذریعے زوال پذیر ہوتی ہیں؟"
Paschalis کا کہنا ہے کہ محققین اس کو تلاش کرنے کی منصوبہ بندی کر رہے ہیں، اور اس کے ساتھ ساتھ اس ذرہ کی ساخت کی تحقیقات کر رہے ہیں جو وہ پہلے ہی مزید تفصیل سے تلاش کر چکے ہیں.
تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ فطرت، قدرت.
