'کہکشاں ٹیٹراہیڈرون' میں توازن توڑنا برابری کی خلاف ورزی سے منسلک ہے - فزکس ورلڈ

Astronomers in the US have discovered an unexpected asymmetry in the relative positions of galaxies that are hundreds of millions of light-years apart. The phenomenon could be explained by a breaking of the symmetry of the laws of nature that is believed to have occurred shortly after the Big Bang. As a result, the observation could help explain why there appears to be much more matter than antimatter in the observable universe.

یہ دریافت 10 لاکھ سے زیادہ کہکشاؤں کے ڈیٹا بیس کا تجزیہ کرکے کی گئی۔ Baryon Oscillation Spectroscopic سروے (BOSS)۔ تحقیق کی طرف سے کیا گیا تھا جیامن ہو اور زچری سلیپین فلوریڈا یونیورسٹی میں، اور رابرٹ کین کیلیفورنیا میں لارنس برکلے نیشنل لیبارٹری میں، جنہوں نے غیر متوقع نمونہ پایا۔

مشاہدے کا تعلق برابری کی توازن سے ہے، جو کہ ذرہ طبیعیات کے معیاری ماڈل میں طویل فاصلے تک برقی مقناطیسی اور کشش ثقل کے تعاملات پر لاگو ہوتا ہے۔ برابری کا تقاضا ہے کہ ایک جسمانی نظام اسی طرح برتاؤ کرے جیسا کہ اس کے آئینے کی تصویر ہے۔ مثال کے طور پر انسانی ہاتھ ایک دوسرے کے آئینہ دار ہیں لیکن طبیعیات کے قوانین دائیں اور بائیں ہاتھ پر یکساں طور پر لاگو ہوتے ہیں۔

برابری کی خلاف ورزی

خوردبینی دنیا میں، تاہم، برابری کی ہم آہنگی کی خلاف ورزی کمزور تعامل اور ممکنہ طور پر مضبوط تعامل سے ہو سکتی ہے - جو دونوں بہت کم فاصلے پر کام کرتے ہیں۔

The trio explored parity symmetry on a very large scale by drawing lines between quadruplets of galaxies that are separated by distances between 65 million and 500 million light-years. As they showed in a recent paper in جسمانی جائزہ لینے کے خطوط، اس مشق کے ذریعہ بنائے گئے ٹیٹراہیڈرون کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے پھر برابری کی خلاف ورزی کے ثبوت کے لئے۔

اب، وہ اس طرح کے ایک مطالعہ کے نتیجے کی اطلاع دیتے ہیں، جسے سلیپین نے ایک "بڑی حیرت" کے طور پر بیان کیا ہے۔

The team defined right and left-handed galactic tetrahedrons based on how galaxies were connected to their closest and farthest partners. They found that there were significantly more galaxies with one type of handedness than the other.

کہکشاں ٹیٹراہیڈرون

"کسی بھی دی گئی کہکشاں کی تقسیم کے لیے ہم یہ فرض کرتے ہیں کہ جھرمٹ کسی بھی کہکشاں کے گرد گردش کے تحت متغیر ہے،" سلیپین بتاتے ہیں۔ "لہذا، اگر میں ایک کہکشاں میں بیٹھا ہوں، تو مجھے یہ دیکھنا چاہیے کہ جہاں بھی میں اپنے سر کو گھماتا ہوں اور دیکھتا ہوں، کلسٹرنگ کا انداز اوسطاً ایک جیسا ہے۔ پھر بھی اس کے بجائے ہم ان کے آئینے کی تصاویر پر ٹیٹراہیڈرا کی زیادتی دیکھتے ہیں۔

اثر کی طاقت کے باوجود، اس ہاتھ کی وجہ ایک معمہ بنی ہوئی ہے۔ کشش ثقل واحد معلوم قوت ہے جو کہکشاؤں کو الگ کرنے والے بہت بڑے فاصلوں پر کام کر سکتی ہے، اور اسے برابری کی خلاف ورزی نہیں کرنی چاہیے۔ اس کے بجائے، سلیپین کا کہنا ہے کہ غیر متناسبیت، "کائنات کی تاریخ میں اس سے پہلے بھی نقش ہو چکی ہوگی جب دوسری قوتیں کھیل رہی تھیں"۔

یہ ہمیں کائناتی افراط زر کے دور تک واپس لے جاتا ہے، جو تقریباً 10 میں واقع ہوا تھا۔^33- بگ بینگ کے بعد۔ اس مقام پر کائنات نے انتہائی تیزی سے پھیلنے کی ایک مختصر مدت کا تجربہ کیا۔ طبیعیات دانوں کا خیال ہے کہ افراط زر کے دوران کوانٹم اتار چڑھاو اس کے بعد کائنات کی بڑے پیمانے پر ساخت بن گیا ہے۔ لہذا، افراط زر کے دوران موجود کوئی بھی برابری کی خلاف ورزی اس بات پر نقش ہو سکتی ہے کہ 13.7 بلین سال بعد کائنات میں کہکشائیں کس طرح تقسیم ہوتی ہیں۔

 اس برابری کی خلاف ورزی کی اصل نامعلوم ہے۔ سلیپین کہتے ہیں، "یہ ایک نئی قوت، یا ایک نیا ذرہ ہو سکتا تھا، جو اس وقت کوانٹم پیمانے پر کام کر رہا تھا۔"

لاپتہ اینٹی میٹر

کہکشاؤں کو کس طرح تقسیم کیا جاتا ہے اس میں برابری کی خلاف ورزی کا یہ ممکنہ مشاہدہ دلچسپ خبر ہے۔ معیاری ماڈل سے آگے طبیعیات کے وجود کا مشورہ دینے کے ساتھ ساتھ، طبیعیات کے ایک اور گہرے اسرار کو حل کرنے میں بھی مدد مل سکتی ہے: کائنات میں اینٹی میٹر سے کہیں زیادہ مادہ کیوں ہے۔

اسٹینڈرڈ ماڈل نے پیش گوئی کی ہے کہ بگ بینگ میں مادّہ اور ضد مادّہ کی مساوی مقدار بنی ہو گی۔ اگر ایسا ہوتا تو مادّہ اور مادّہ ایک دوسرے کو فنا کر دیتے اور کائنات کو چھوڑ دیتے۔ خوش قسمتی سے ہمارے لیے ایسا لگتا ہے کہ مادے کی زیادتی رہ گئی ہے – ایک رجحان جسے baryogenesis کہتے ہیں۔

یہ ممکن ہے کہ وہ طریقہ کار جس کی وجہ سے برابری کی خلاف ورزی ہوئی ہو جس کی وجہ سے اس تازہ ترین فلکیاتی مشاہدے کا تعلق بھی بیریوجنیسیس سے ہو۔

پانچویں قوت بونی کہکشاؤں کے حیران کن مداروں کی وضاحت کر سکتی ہے۔

سلیپین کہتے ہیں، "یہاں بہت سے میکانزم ہیں جو برابری کی خلاف ورزی کا سبب بن سکتے ہیں، یہ سب کچھ قیاس آرائی پر مبنی ہے۔" وہ فرضی ذرات کا حوالہ دیتے ہیں جنہیں محور کہتے ہیں، یا بگ بینگ کی اعلی توانائیوں میں مختلف انداز میں برتاؤ کرنے والی بنیادی قوتوں میں سے ایک۔ "اگرچہ اس بات کی ضمانت نہیں ہے کہ کہکشاؤں میں اس برابری کی خلاف ورزی کا جو بھی طریقہ کار پیدا کر رہا ہے وہ بھی baryogenesis کی وضاحت کر سکتا ہے، میرے خیال میں یقینی طور پر کوئی رشتہ ہو سکتا ہے۔"

اگرچہ اس کہکشاں کی مطابقت کا وجود کسی شک و شبہ سے بالاتر نہیں ہوا ہے، لیکن نتائج افراط زر اور طبیعیات کے معیاری ماڈل سے آگے کے مضبوط ثبوت فراہم کرتے ہیں۔ تاہم، ڈیٹا میں ایک منظم غلطی مشاہدے کے لیے ذمہ دار ہو سکتی ہے۔ سلیپین کہتے ہیں، "میں بہت بہتر محسوس کروں گا جب ایک ہی سگنل مختلف ڈیٹا سیٹ میں مختلف سافٹ ویئر اور مختلف لوگوں کے ساتھ مختلف آلے کے ذریعے لیا جائے گا۔"

Slepian، Hou اور Cahn سبھی سائنس کی ٹیم کے ممبر ہیں۔ ڈارک انرجی سپیکٹروسکوپک آلہ (DESI) کٹ چوٹی نیشنل آبزرویٹری میں۔ یہ 35 ملین سے زیادہ کہکشاؤں کا مشاہدہ کرے گا، اور تینوں اپنے نتائج کی تصدیق کے لیے مزید مشاہدات کرنے کے لیے DESI کو استعمال کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔

نتائج میں بیان کیا گیا ہے۔ رائل فلکیاتی سوسائٹی کے ماہانہ نوٹس.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• ای وی ایم فنانس۔ وکندریقرت مالیات کے لیے متحد انٹرفیس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• کوانٹم میڈیا گروپ۔ آئی آر/پی آر ایمپلیفائیڈ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 ڈیٹا انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/symmetry-breaking-in-galactic-tetrahedrons-linked-to-parity-violation/