سپرنووا کی کشش ثقل لینسنگ ہبل مستقل کے لیے نئی قدر پیدا کرتی ہے - فزکس ورلڈ

اس بات کا مطالعہ کہ کس طرح دور دراز کے سپرنووا سے روشنی کو کشش ثقل کے لینس سے زمین پر سفر کرتے ہوئے ہبل مستقل کے لیے ایک نئی قدر کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا گیا ہے - ایک اہم پیرامیٹر جو کائنات کی توسیع کو بیان کرتا ہے۔ اگرچہ اس تازہ ترین نتیجہ نے ماہرین فلکیات کو حیران نہیں کیا ہے، لیکن مستقبل میں اسی طرح کے مشاہدات ہمیں یہ سمجھنے میں مدد کر سکتے ہیں کہ مختلف تکنیکوں نے اب تک ہبل مستقل کے لیے بہت مختلف اقدار کیوں حاصل کی ہیں۔

کائنات 13.7 بلین سال پہلے بگ بینگ میں تخلیق ہونے کے بعد سے پھیل رہی ہے۔ 1920 کی دہائی میں، امریکی ماہر فلکیات ایڈون ہبل نے مشاہدہ کیا کہ زمین سے دور کہکشائیں ہمارے قریب کہکشاؤں کی نسبت زیادہ تیزی سے زمین سے دور ہوتی دکھائی دیتی ہیں۔ اس نے یہ ان کہکشاؤں سے روشنی کی سرخ شفٹ کی پیمائش کرکے کیا - جو کہ روشنی کی طول موج کا پھیلاؤ ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب کوئی چیز کسی مبصر سے ہٹ جاتی ہے۔

فاصلے اور رفتار کے درمیان خطی تعلق جو اس نے ناپا ہے اسے ہبل مستقل نے بیان کیا ہے اور ماہرین فلکیات نے اس کی پیمائش کے لیے کئی تکنیکیں تیار کی ہیں۔

ماہرین فلکیات حیران ہیں، تاہم، کیونکہ مختلف پیمائشوں نے ہبل مستقل کے لیے بہت مختلف قدریں فراہم کی ہیں۔. یورپی خلائی ایجنسی کے پلانک سیٹلائٹ کے ذریعے کائناتی مائیکرو ویو پس منظر (CRB) تابکاری کی پیمائش تقریباً 67 کلومیٹر فی سیکنڈ فی ایم پی سی بتاتی ہے۔ تاہم، SH1ES تعاون کے ذریعے کی گئی قسم 0a سپرنووا کے مشاہدات پر مشتمل پیمائش تقریباً 73 کلومیٹر/s/Mpc کی قدر دیتی ہے۔ ان پیمائشوں میں غیر یقینی صورتحال تقریباً 1-2% ہے، لہذا دونوں تکنیکوں کے درمیان واضح تناؤ ہے۔ ماہرین فلکیات یہ جاننا چاہتے ہیں کہ کیوں، اور یہ معلوم کرنے کے لیے کہ وہ ہبل مستقل کی پیمائش کے لیے نئے طریقے تیار کر رہے ہیں۔

اب، ماہرین فلکیات نے 9.34 بلین سال پہلے پھٹنے والے سپرنووا سے روشنی کا استعمال کرتے ہوئے ہبل کی مستقل پیمائش کی ہے۔ زمین کی طرف جاتے ہوئے، روشنی ایک کہکشاں کے جھرمٹ سے گزری اور کلسٹر کے بے پناہ کشش ثقل کے میدان سے ہٹ گئی، جس نے روشنی کو زمین کی طرف مرکوز کیا۔ اس اثر کو گریویٹیشنل لینسنگ کہا جاتا ہے۔

گانٹھ بڑے پیمانے پر تقسیم

جھرمٹ میں بڑے پیمانے پر تقسیم نے ایک پیچیدہ کشش ثقل کا میدان بنایا جس نے سپرنووا کی روشنی کو زمین کی طرف کئی مختلف راستوں پر بھیجا۔ جب 2014 میں پہلی بار سپرنووا کا مشاہدہ کیا گیا تو یہ روشنی کے چار پوائنٹس کے طور پر ظاہر ہوا۔ جیسے جیسے چار نکات ختم ہوتے گئے، پانچواں 376 دن بعد ظاہر ہوا۔ یہ روشنی اس جھرمٹ سے گزرنے والے طویل راستے کی وجہ سے تاخیر کا شکار تھی۔

ان 376 دنوں کے دوران کائنات پھیل چکی تھی، جس کا مطلب ہے کہ دیر سے آنے والی روشنی کی طول موج کو سرخ کر دیا گیا تھا۔ اس اضافی ریڈ شفٹ کی پیمائش کرکے، ایک ٹیم کی قیادت میں پیٹرک کیلی مینیسوٹا یونیورسٹی کا ہبل مستقل حساب کرنے کے قابل تھا۔ کلسٹرز کے لیے بڑے پیمانے پر تقسیم کے کئی مختلف ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے، ٹیم نے 64.8 کلومیٹر/s/Mpc یا 66.6 km/s/Mpc کے مستقل کے لیے قدریں پیش کیں۔

سپرنووا وقت میں تاخیر کی پیمائش پہلی نظر میں ایسا لگتا ہے کہ پلانک کی ہبل کی قیمت SH0ES سے زیادہ ہے۔ تاہم، کواسر لائٹ کی پچھلی بار تاخیر کی پیمائش کے ذریعے مشاہدہ کیا گیا۔ H0LiCOW تعاون 73.3 کلومیٹر/s/Mpc کی قیمت دیتا ہے – SH0ES کے بہت قریب۔

اگرچہ یہ مبہم معلوم ہوسکتا ہے، کیلی کا ساتھی ٹوماسو ٹریو کیلیفورنیا یونیورسٹی کے، لاس اینجلس نے بتایا کہ تازہ ترین نتائج حیران کن نہیں ہیں۔

"وہ بہت مختلف نہیں ہیں،" وہ کہتے ہیں۔ "غیر یقینی صورتحال کے اندر، یہ نئی پیمائش تینوں [Planck، SH0ES اور H0LiCOW] کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے۔"

شیری سویو جرمنی میں میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس کا، جو H0LiCOW پروجیکٹ کی قیادت کرتا ہے اور وقت میں تاخیر کی ان نئی پیمائشوں میں شامل نہیں تھا، بھی ضروری نہیں کہ کوئی تضاد نظر آئے۔

مستقبل کا وعدہ

"یہ قدر [سپرنووا سے] سنگل لینس سسٹم سے ہے، اور اس کے ایرر بارز کو دیکھتے ہوئے، پیمائش H0LiCOW کے لینس والے quasars کے نتائج سے اعدادوشمار کے مطابق ہے،" وہ کہتی ہیں۔

سپرنووا وقت میں تاخیر کی پیمائش میں آنے والی غیر یقینی صورتحال کا تعلق اس بات سے ہے کہ کہکشاں میں بڑے پیمانے پر کس طرح تقسیم کیا جاتا ہے - کتنا تاریک مادہ اور بیریونک (نارمل) مادہ موجود ہے اور یہ پورے جھرمٹ میں کیسے پھیلا ہوا ہے۔ کیلی اور ٹریو کی ٹیم نے متعدد ماڈلز کا استعمال کیا، اور ماڈلز کے درمیان فرق ہبل مستقل کے لیے ان کی اقدار میں غیر یقینی صورتحال کا ایک بڑا حصہ بناتا ہے۔

ایک مستقل مستقل تلاش کرنا

"یہاں پیش کردہ کم ہبل مستقل پیمائش کی درستگی صرف اعلی SH0ES قدر کے خلاف بحث کرنے کے لئے کافی نہیں ہے،" کہتے ہیں ڈینیئل مورٹلاک امپیریل کالج، لندن کے، جو بھی تحقیق میں شامل نہیں تھے۔

پھر بھی، Mortlock کا خیال ہے کہ ایک سپرنووا کے وقت میں تاخیر کی پیمائش سے ہبل مستقل کا یہ حساب ایک تاریخی نشان ہے۔ اب تک، صرف دو لینس والے سپرنووا دریافت ہوئے ہیں، لیکن آنے والے سالوں میں جب ویرا سی روبن آبزرویٹری چلی میں، جو 8.4 میٹر کی ایک بڑی سروے ٹیلی سکوپ کھیلتی ہے، آن لائن آتی ہے لینس والے سپرنووا دریافتوں کی تعداد میں ڈرامائی طور پر اضافہ ہونا چاہیے۔

"خوبصورت" کام

"مجموعی طور پر مجھے لگتا ہے کہ یہ پیمائش کرنا ایک خوبصورت کام ہے، لیکن شاید اس کا سب سے دلچسپ پہلو مستقبل کا وعدہ ہے، کیونکہ روبن جیسے سروے اس قسم کے اور بھی بہت سے سسٹمز دریافت کریں گے،" مورٹ لاک کہتے ہیں۔

لینس والے سپرنووا کی بڑھتی ہوئی تعداد کے ساتھ ہبل کنسٹنٹ کی پیمائش میں زیادہ درستگی آئے گی، جس سے خرابی کی سلاخوں کو کم کرنے اور اس بات کی تصدیق کرنے میں مدد ملے گی کہ آیا یہ ڈیٹا پلانک یا SH0ES کے نتائج کی حمایت کرتا ہے۔ بعض نظریاتی بھی تجویز کیا کہ نئی طبیعیات ہبل تناؤ کی وضاحت کرنے کی ضرورت ہو سکتی ہے، یہ فرض کرتے ہوئے کہ یہ حقیقی ہے اور مشاہدات میں ایک غیر تسلیم شدہ منظم غلطی نہیں ہے۔

"واضح طور پر ہبل تناؤ کے حل میں تعاون کرنے کے لیے زیادہ درستگی کی ضرورت ہے،" Treu نے نتیجہ اخذ کیا۔ "لیکن یہ ایک اہم پہلا قدم ہے۔"

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ سائنس.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 ڈیٹا انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ایڈریین ایشلے کے ساتھ مستقبل کا نقشہ بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• PREIPO® کے ساتھ PRE-IPO کمپنیوں میں حصص خریدیں اور بیچیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/gravitational-lensing-of-supernova-yields-new-value-for-hubble-constant/