کہکشاؤں کو کیا چلاتا ہے؟ آکاشگنگا کا بلیک ہول کلیدی ہو سکتا ہے۔

12 مئی کو دنیا بھر میں بیک وقت نو پریس کانفرنسوں میں ماہرین فلکیات پہلی تصویر کا انکشاف آکاشگنگا کے قلب میں بلیک ہول کا۔ سب سے پہلے، اگرچہ یہ حیرت انگیز تھا، ہماری کہکشاں کے تاریکی کے مرکزی گڑھے کے گرد روشنی کی انگوٹھی کی بڑی محنت سے تیار کی گئی تصویر محض اس بات کو ثابت کرتی تھی جس کی ماہرین پہلے سے ہی توقع کر رہے تھے: آکاشگنگا کا زبردست بلیک ہول موجود ہے، یہ گھوم رہا ہے، اور یہ البرٹ آئن سٹائن کی اطاعت کرتا ہے۔ عمومی نظریہ اضافیت

اور پھر بھی، قریب سے معائنہ کرنے پر، چیزیں بالکل ٹھیک نہیں ہوتیں۔

روشنی کے بیجل کی چمک سے، محققین نے اندازہ لگایا ہے کتنی جلدی معاملہ Sagittarius A* پر گر رہا ہے - یہ نام آکاشگنگا کے مرکزی بلیک ہول کو دیا گیا ہے۔ جواب ہے: بالکل بھی جلدی نہیں۔ "یہ ایک چھوٹی سی چال تک بھرا ہوا ہے،" نے کہا پریا نٹراجن، ییل یونیورسٹی میں ایک کاسمولوجسٹ، کہکشاں کا موازنہ ٹوٹے ہوئے شاور ہیڈ سے کر رہا ہے۔ کسی نہ کسی طرح اس معاملے کا صرف ہزارواں حصہ ہے۔ آکاشگنگا میں بہتا ہے۔ اردگرد کے خلا کے درمیانے درجے سے اسے نیچے اور سوراخ میں لے جاتا ہے۔ "یہ ایک بہت بڑا مسئلہ ظاہر کر رہا ہے،" نٹراجن نے کہا۔ "یہ گیس کہاں جا رہی ہے؟ بہاؤ کو کیا ہو رہا ہے؟ یہ بہت واضح ہے کہ بلیک ہول کی نمو کے بارے میں ہماری سمجھ مشکوک ہے۔

پچھلی چوتھائی صدی کے دوران، فلکیاتی طبیعیات کے ماہرین اس بات کو تسلیم کر چکے ہیں کہ بہت سی کہکشاؤں اور ان کے مراکز میں موجود بلیک ہولز کے درمیان کس قدر مضبوط، متحرک تعلق موجود ہے۔ "میدان میں واقعی بہت بڑی تبدیلی آئی ہے،" کہتے ہیں۔ رمیش نارائن، ہارورڈ یونیورسٹی میں ایک نظریاتی فلکیاتی طبیعیات دان۔ "حیرت کی بات یہ تھی کہ بلیک ہولز کی شکل دینے والے اور کہکشائیں کیسے تیار ہوتی ہیں اس کے کنٹرولر کے طور پر اہم ہیں۔"

یہ دیوہیکل سوراخ - مادے کی اتنی کثافت کہ کشش ثقل روشنی کو بھی فرار ہونے سے روکتی ہے - کہکشاؤں کے انجنوں کی طرح ہیں، لیکن محققین صرف یہ سمجھنے لگے ہیں کہ وہ کیسے کام کرتے ہیں۔ کشش ثقل دھول اور گیس کو کہکشاں کے مرکز کی طرف اندر کی طرف کھینچتی ہے، جہاں یہ سپر میسیو بلیک ہول کے گرد گھومتی ہوئی ایکریشن ڈسک بناتی ہے، گرم ہوتی ہے اور سفید گرم پلازما میں بدل جاتی ہے۔ پھر، جب بلیک ہول اس معاملے کو گھیر لیتا ہے (یا تو ڈربس اور ڈرابس میں یا اچانک پھٹنے کی صورت میں)، فیڈ بیک کے عمل میں توانائی واپس کہکشاں میں پھینک دی جاتی ہے۔ "جب آپ ایک بلیک ہول اگاتے ہیں، تو آپ توانائی پیدا کر رہے ہوتے ہیں اور اسے کسی بھی دوسرے عمل کے مقابلے میں زیادہ مؤثر طریقے سے ارد گرد میں پھینک دیتے ہیں جو ہم فطرت میں جانتے ہیں،" کہا۔ ایلیٹ کواٹارٹ، پرنسٹن یونیورسٹی میں ایک نظریاتی فلکیاتی طبیعیات دان۔ یہ رائے پوری کہکشاں میں ستاروں کی تشکیل کی شرحوں اور گیس کے بہاؤ کے نمونوں کو متاثر کرتی ہے۔

لیکن محققین کے پاس سپر ماسیو بلیک ہولز کے "ایکٹو" اقساط کے بارے میں صرف مبہم خیالات ہیں، جو انہیں نام نہاد ایکٹو گیلیکٹک نیوکلیئ (AGNs) میں بدل دیتے ہیں۔ "متحرک طریقہ کار کیا ہے؟ آف سوئچ کیا ہے؟ یہ وہ بنیادی سوالات ہیں جن کو ہم ابھی تک حاصل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں،‘‘ کہا کرسٹن ہال ہارورڈ سمتھسونین سینٹر فار ایسٹرو فزکس۔

اسٹیلر فیڈ بیک، جو اس وقت ہوتا ہے جب کوئی ستارہ سپرنووا کے طور پر پھٹتا ہے، چھوٹے پیمانے پر AGN فیڈ بیک جیسے اثرات کے لیے جانا جاتا ہے۔ یہ تارکیی انجن چھوٹی "بونے" کہکشاؤں کو ریگولیٹ کرنے کے لیے آسانی سے اتنے بڑے ہیں، جب کہ صرف سپر ماسیو بلیک ہولز کے بڑے انجن ہی سب سے بڑی "بیضوی" کہکشاؤں کے ارتقاء پر حاوی ہو سکتے ہیں۔

سائز کے لحاظ سے، آکاشگنگا، ایک عام سرپل کہکشاں، درمیان میں بیٹھی ہے۔ اس کے مرکز میں سرگرمی کی چند واضح علامات کے ساتھ، ہماری کہکشاں پر طویل عرصے سے یہ خیال کیا جاتا تھا کہ اس پر شاندار تاثرات کا غلبہ ہے۔ لیکن کئی حالیہ مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ AGN کی رائے اسے بھی شکل دیتی ہے۔ ہماری گھریلو کہکشاں میں ان فیڈ بیک میکانزم کے درمیان باہمی تعامل کی تفصیلات کا مطالعہ کرکے — اور Sagittarius A* کی موجودہ مدھم پن جیسی پہیلیاں پکڑ کر — فلکیاتی طبیعیات کے ماہرین یہ معلوم کرنے کی امید کرتے ہیں کہ کہکشائیں اور بلیک ہولز عام طور پر کیسے ملتے ہیں۔ نٹراجن نے کہا کہ آکاشگنگا "سب سے طاقتور فلکیاتی طبیعیات کی تجربہ گاہ بن رہی ہے۔ مائیکرو کاسم کے طور پر کام کرنے سے، یہ "چابی پکڑ سکتا ہے۔"

 کہکشاں کے انجن

1990 کی دہائی کے آخر تک، ماہرین فلکیات نے عام طور پر کہکشاؤں کے مراکز میں بلیک ہولز کی موجودگی کو قبول کر لیا۔ تب تک وہ ان غیر مرئی اشیاء کو اتنا قریب سے دیکھ سکتے تھے کہ ان کے ارد گرد ستاروں کی حرکت سے ان کی کمیت کا اندازہ لگایا جا سکے۔ اے عجیب و غریب تعلق پیدا ہوا: کہکشاں جتنی زیادہ وسیع ہے، اس کا مرکزی بلیک ہول اتنا ہی بھاری ہے۔ "یہ خاص طور پر سخت تھا، اور یہ مکمل طور پر انقلابی تھا۔ کسی نہ کسی طرح بلیک ہول کہکشاں سے بات کر رہا ہے۔ ٹیزیانا دی میٹیوکارنیگی میلن یونیورسٹی میں ماہر فلکیات۔

باہمی تعلق حیران کن ہوتا ہے جب آپ غور کرتے ہیں کہ بلیک ہول - جتنا بڑا ہے - کہکشاں کے سائز کا ایک چھوٹا سا حصہ ہے۔ (Sagittarius A* کا وزن تقریباً 4 ملین سورج ہے، مثال کے طور پر، جبکہ آکاشگنگا تقریباً 1.5 ٹریلین شمسی ماس کی پیمائش کرتی ہے۔) اس کی وجہ سے، بلیک ہول کی کشش ثقل صرف کہکشاں کے اندرونی علاقے پر کسی بھی طاقت کے ساتھ کھینچتی ہے۔

مارٹن ریز، برطانیہ کے ماہر فلکیات رائل کو، AGN کے تاثرات نے نسبتاً چھوٹے بلیک ہول کو کہکشاں سے جوڑنے کا قدرتی طریقہ پیش کیا۔ دو دہائیاں پہلے، 1970 کی دہائی میں، ریس نے صحیح طور پر یہ قیاس کیا تھا کہ بڑے پیمانے پر بلیک ہولز برائٹ جیٹ طیاروں کو طاقت دیں۔ کچھ دور دراز، چمکتی دمکتی کہکشاؤں میں مشاہدہ کیا جاتا ہے جنہیں quasars کہتے ہیں۔ وہ بھی مجوزہڈونلڈ لِنڈن-بیل کے ساتھ، کہ ایک بلیک ہول بتائے گا کہ آکاشگنگا کا مرکز کیوں چمکتا ہے۔ کیا یہ ایک عام رجحان کی نشانیاں ہو سکتی ہیں جو ہر جگہ سپر ماسیو بلیک ہولز کی جسامت پر حکومت کرتی ہے؟

خیال یہ تھا کہ بلیک ہول جتنا زیادہ مادے کو نگلتا ہے، اتنا ہی روشن ہوتا ہے، اور بڑھتی ہوئی توانائی اور رفتار گیس کو باہر کی طرف اڑا دیتی ہے۔ بالآخر، بیرونی دباؤ گیس کو بلیک ہول میں گرنے سے روکتا ہے۔ "اس سے ترقی ختم ہو جائے گی۔ ہاتھ سے لہرانے والے انداز میں، یہ استدلال تھا، "ریز نے کہا۔ یا، ڈی میٹیو کے الفاظ میں، "بلیک ہول کھاتا ہے اور پھر نگل جاتا ہے۔" ایک بہت بڑی کہکشاں مرکزی بلیک ہول پر زیادہ وزن رکھتی ہے، جس سے گیس کو باہر کی طرف اڑانا مشکل ہو جاتا ہے، اور یوں بلیک ہول نگلنے سے پہلے بڑا ہو جاتا ہے۔

اس کے باوجود چند فلکی طبیعیات دان اس بات پر قائل تھے کہ گرنے والے مادے کی توانائی کو اس طرح ڈرامائی انداز میں نکالا جا سکتا ہے۔ "جب میں اپنا مقالہ کر رہا تھا، تو ہم سب بلیک ہولز کے جنون میں تھے کہ واپسی کے ایک نقطہ کے طور پر - بس گیس اندر جا رہی ہے،" نٹراجن نے کہا، جس نے Rees کے گریجویٹ طالب علم کے طور پر پہلے AGN فیڈ بیک ماڈل تیار کرنے میں مدد کی۔ "ہر ایک کو یہ بہت احتیاط اور نرمی سے کرنا تھا کیونکہ یہ بہت بنیاد پرست تھا۔"

فیڈ بیک آئیڈیا کی تصدیق چند سال بعد ڈی میٹیو اور ماہرین فلکیات کے تیار کردہ کمپیوٹر سمیلیشنز سے ہوئی۔ وولکر سپرنگل اور لارس ہرنکوسٹ. ڈی میٹیو نے کہا کہ "ہم کہکشاؤں کے حیرت انگیز چڑیا گھر کو دوبارہ تیار کرنا چاہتے تھے جسے ہم حقیقی کائنات میں دیکھتے ہیں۔" وہ بنیادی تصویر جانتے تھے: کہکشائیں ابتدائی کائنات میں چھوٹی اور گھنے سے شروع ہوتی ہیں۔ گھڑی کو آگے بڑھائیں اور کشش ثقل ان بونوں کو شاندار انضمام کی آگ میں ایک ساتھ توڑ دیتی ہے، جس سے حلقے، بھنور، سگار اور درمیان میں ہر شکل بنتی ہے۔ کہکشائیں سائز اور تنوع میں بڑھتی ہیں یہاں تک کہ کافی ٹکراؤ کے بعد، وہ بڑی اور ہموار ہو جاتی ہیں۔ "یہ ایک بلاب میں ختم ہوتا ہے،" ڈی میٹیو نے کہا۔ نقالی میں، وہ اور اس کے ساتھی سرپل کہکشاؤں کو کئی بار ملا کر ان بڑے بے خصوصیت بلابس، جنہیں بیضوی کہکشائیں کہتے ہیں، دوبارہ تخلیق کر سکتے ہیں۔ لیکن ایک مسئلہ تھا۔

جب کہ آکاشگنگا جیسی سرپل کہکشاؤں میں بہت سے نوجوان ستارے ہوتے ہیں جو نیلے رنگ میں چمکتے ہیں، بڑی بیضوی کہکشاؤں میں صرف بہت پرانے ستارے ہوتے ہیں جو سرخ چمکتے ہیں۔ جرمنی کے گارچنگ میں میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس کے سپرنگل نے کہا، ’’وہ سرخ اور مردہ ہیں۔ لیکن جب بھی ٹیم نے اپنا تخروپن چلایا، اس نے بیضوی شکلیں نکال دیں جو نیلے رنگ میں چمکتے تھے۔ جو کچھ بھی ستاروں کی تشکیل کو بند کر رہا تھا وہ ان کے کمپیوٹر ماڈل میں نہیں پکڑا گیا تھا۔

اس کے بعد، اسپرنگل نے کہا، "ہمارا خیال تھا کہ اپنے کہکشاں کے انضمام کو مرکز میں بڑے بڑے بلیک ہولز کے ساتھ بڑھا دیں۔ ہم ان بلیک ہولز کو گیس نگلنے دیتے ہیں اور اس وقت تک توانائی چھوڑتے ہیں جب تک کہ ساری چیز پریشر ککر کے برتن کی طرح اڑ نہ جائے۔ اچانک، بیضوی کہکشاں ستاروں کی تشکیل بند کر دے گی اور سرخ اور مردہ ہو جائے گی۔"

"میرا جبڑا گر گیا،" اس نے مزید کہا۔ "ہمیں توقع نہیں تھی کہ [اثر] اتنا شدید ہوگا۔"

سرخ اور مردہ بیضوی شکلوں کو دوبارہ تیار کرکے، تخروپن نے ریز اور نٹراجن کے بلیک ہول فیڈ بیک نظریات کو تقویت دی۔ ایک بلیک ہول، اپنے نسبتاً چھوٹے سائز کے باوجود، رائے کے ذریعے مجموعی طور پر کہکشاں سے بات کر سکتا ہے۔ پچھلی دو دہائیوں کے دوران، کمپیوٹر ماڈلز کو برہمانڈ کے بڑے حصوں کی نقل کرنے کے لیے بہتر اور توسیع دی گئی ہے، اور وہ وسیع پیمانے پر ہم اپنے ارد گرد نظر آنے والے انتخابی کہکشاں کے چڑیا گھر سے ملتے ہیں۔ یہ نقلیں یہ بھی ظاہر کرتی ہیں کہ بلیک ہولز سے خارج ہونے والی توانائی کہکشاؤں کے درمیان کی جگہ کو گرم گیس سے بھرتی ہے جو کہ پہلے ہی ٹھنڈا ہو کر ستاروں میں تبدیل ہو جانا چاہیے تھا۔ اسپرنگل نے کہا، "لوگ اب تک اس بات پر یقین کر چکے ہیں کہ بڑے پیمانے پر بلیک ہولز بہت قابل فہم انجن ہیں۔" "بلیک ہولز کے بغیر کوئی بھی کامیاب ماڈل سامنے نہیں آیا۔"

تاثرات کے اسرار

اس کے باوجود کمپیوٹر کی نقلیں اب بھی حیرت انگیز طور پر دو ٹوک ہیں۔

جیسا کہ مادہ بلیک ہول کے ارد گرد ایکریشن ڈسک کی طرف بڑھتا ہے، رگڑ توانائی کو پیچھے دھکیلنے کا سبب بنتا ہے۔ اس طرح ضائع ہونے والی توانائی کی مقدار وہ چیز ہے جو کوڈرز آزمائش اور غلطی کے ذریعے ہاتھ سے اپنے نقالی میں ڈالتے ہیں۔ یہ اس بات کی علامت ہے کہ تفصیلات ابھی تک مفقود ہیں۔ "اس بات کا امکان ہے کہ بعض صورتوں میں ہمیں غلط وجہ سے صحیح جواب مل رہا ہے،" Quataert نے کہا۔ "شاید ہم اس بات پر گرفت نہیں کر رہے ہیں کہ اصل میں سب سے اہم چیز یہ ہے کہ بلیک ہولز کیسے بڑھتے ہیں اور وہ اپنے ارد گرد توانائی کیسے پھینکتے ہیں۔"

سچ تو یہ ہے کہ فلکیاتی طبیعیات دان واقعی یہ نہیں جانتے کہ AGN فیڈ بیک کیسے کام کرتا ہے۔ "ہم جانتے ہیں کہ یہ کتنا اہم ہے۔ لیکن یہ ہم سے بالکل بچ رہا ہے کہ اس رائے کی وجہ کیا ہے، "ڈی میٹیو نے کہا۔ "اہم، کلیدی مسئلہ یہ ہے کہ ہم فیڈ بیک کو گہرائی سے، جسمانی طور پر نہیں سمجھتے ہیں۔"

وہ جانتے ہیں کہ کچھ توانائی تابکاری کے طور پر خارج ہوتی ہے، جو فعال کہکشاؤں کے مراکز کو ان کی خصوصیت سے چمکتی ہے۔ مضبوط مقناطیسی میدان مادے کو ایکریشن ڈسک سے بھی باہر اڑانے کا سبب بنتے ہیں، یا تو پھیلا ہوا کہکشاں ہواؤں کے طور پر یا طاقتور تنگ طیاروں میں۔ وہ طریقہ کار جس کے ذریعے بلیک ہولز جیٹ طیاروں کو لانچ کرنے کے بارے میں سوچا جاتا ہے، جسے کہا جاتا ہے۔ Blandford-Znajek عمل، کی شناخت 1970 کی دہائی میں ہوئی تھی، لیکن شہتیر کی طاقت کا تعین کیا کرتا ہے، اور اس کی کتنی توانائی کہکشاں کے ذریعے جذب ہوتی ہے، "ابھی تک ایک کھلا حل طلب مسئلہ ہے،" نارائن نے کہا۔ کہکشاں ہوا، جو کہ ایکریشن ڈسک سے کروی طور پر نکلتی ہے اور اس طرح تنگ طیاروں کی نسبت کہکشاں کے ساتھ زیادہ براہ راست تعامل کرتی ہے، اور بھی زیادہ پراسرار ہے۔ "ارب ڈالر کا سوال یہ ہے کہ: توانائی گیس کے ساتھ کیسے مل رہی ہے؟" Springel نے کہا.

ایک نشانی یہ ہے کہ ابھی بھی ایک مسئلہ ہے کہ جدید ترین کائناتی نقالی میں بلیک ہولز ختم ہو جاتے ہیں۔ چھوٹے کچھ نظاموں میں حقیقی سپر ماسیو بلیک ہولز کے مشاہدہ شدہ سائز سے زیادہ۔ ستاروں کی تشکیل کو بند کرنے اور سرخ اور مردہ کہکشائیں بنانے کے لیے، نقالی کو بلیک ہولز کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ وہ اتنی زیادہ توانائی نکال سکیں کہ وہ مادے کے اندرونی بہاؤ کو دبا دیں، تاکہ بلیک ہولز بڑھنا بند کر دیں۔ "تقلید میں رائے بہت جارحانہ ہے؛ یہ وقت سے پہلے ترقی کو روکتا ہے،‘‘ نٹراجن نے کہا۔

آکاشگنگا اس کے برعکس مسئلہ کی مثال دیتا ہے: تخروپن عام طور پر پیش گوئی کرتے ہیں کہ اس کی جسامت کی ایک کہکشاں میں Sagittarius A* سے تین سے 10 گنا بڑا بلیک ہول ہونا چاہیے۔

آکاشگنگا اور قریبی کہکشاؤں کا قریب سے جائزہ لینے سے، محققین امید کرتے ہیں کہ ہم AGN کے تاثرات کے کام کرنے کے طریقے کو واضح کرنا شروع کر سکتے ہیں۔

آکاشگنگا ماحولیاتی نظام

دسمبر 2020 میں، eROSITA ایکس رے دوربین والے محققین نے اطلاع دی کہ ان کے پاس بلبلوں کا ایک جوڑا دیکھا آکاشگنگا کے اوپر اور نیچے دسیوں ہزار نوری سال پھیلا ہوا ہے۔ ایکس رے کے وسیع بلبلے گاما شعاعوں کے اتنے ہی حیران کن بلبلوں سے مشابہت رکھتے تھے جو کہ 10 سال پہلے فرمی گاما رے خلائی دوربین نے کہکشاں سے نکلنے کا پتہ لگایا تھا۔

فرمی بلبلوں کے دو اصل نظریات پر اب بھی گرما گرم بحث ہو رہی تھی۔ کچھ فلکیاتی طبیعیات دانوں نے مشورہ دیا کہ وہ ایک ایسے جیٹ کے آثار ہیں جو لاکھوں سال پہلے Sagittarius A* سے نکلے تھے۔ دوسروں کا خیال تھا کہ بلبلے کہکشاں کے مرکز کے قریب پھٹنے والے بہت سے ستاروں کی جمع توانائی ہیں - ایک قسم کی تارکیی رائے۔

جب Hsiang-Yi Karen Yang تائیوان کی نیشنل تسنگ ہوا یونیورسٹی کی ایروسیٹا ایکسرے بلبلوں کی تصویر دیکھی تو وہ "اوپر نیچے کودنے لگی۔" یانگ کے لیے یہ واضح تھا کہ اگر دونوں ایک ہی AGN جیٹ کے ذریعے پیدا کیے گئے ہوں تو ایکس رے گاما شعاعوں کے ساتھ ایک مشترک ہو سکتے ہیں۔ (ایکس رے خود جیٹ کے بجائے آکاشگنگا میں چونکنے والی گیس سے آئیں گی۔) مصنفین کے ساتھ ایلن زوئبل اور میٹیوز روسکووسکی، اس نے کمپیوٹر ماڈل بنانے کا ارادہ کیا۔ نتائج، میں شائع نیچر ایسٹرو فزکس اس پچھلے موسم بہار میں، نہ صرف مشاہدہ شدہ بلبلوں کی شکل اور ایک روشن جھٹکا سامنے آیا، بلکہ یہ پیشین گوئی کرتا ہے کہ وہ 2.6 ملین سالوں کے دوران بن گئے (ایک جیٹ سے باہر کی طرف پھیلتے ہوئے جو 100,000 سال سے متحرک تھا) - بہت جلد شاندار تاثرات سے وضاحت کی گئی۔

تلاش سے پتہ چلتا ہے کہ AGN فیڈ بیک ملکی وے جیسی رن آف دی مل ڈسک کہکشاؤں میں اس سے کہیں زیادہ اہم ہو سکتا ہے جتنا کہ محققین سوچتے تھے۔ یانگ نے کہا کہ جو تصویر ابھر رہی ہے وہ ایک ماحولیاتی نظام سے ملتی جلتی ہے، جہاں AGN اور تارکیی فیڈ بیک کہکشاؤں کے گرد پھیلی ہوئی گرم گیس کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں، جسے سرکمگیلیکٹک میڈیم کہا جاتا ہے۔ کہکشاں کی مختلف اقسام اور مختلف اوقات میں مختلف اثرات اور بہاؤ کے نمونے غالب رہیں گے۔

آکاشگنگا کے ماضی اور حال کا کیس اسٹڈی ان عملوں کے باہمی تعامل سے پردہ اٹھا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر یورپ کی گایا خلائی دوربین نے آکاشگنگا کے لاکھوں ستاروں کی درست پوزیشنوں اور حرکات کا نقشہ بنایا ہے، جس سے فلکیاتی طبیعیات دانوں کو چھوٹی کہکشاؤں کے ساتھ اس کے انضمام کی تاریخ کو دوبارہ حاصل کرنے کی اجازت دی گئی ہے۔ اس طرح کے انضمام کے واقعات کو ان میں مادے کو ہلا کر سپر ماسیو بلیک ہولز کو متحرک کرنے کے لیے قیاس کیا گیا ہے، جس کی وجہ سے وہ اچانک روشن ہو جاتے ہیں اور یہاں تک کہ جیٹ طیاروں کو بھی لانچ کیا جاتا ہے۔ "میدان میں ایک بڑی بحث ہے کہ آیا انضمام اہم ہے یا نہیں،" Quataert نے کہا۔ گایا اسٹار ڈیٹا پتہ چلتا ہے کہ آکاشگنگا کا انضمام اس وقت نہیں ہوا تھا جب فرمی اور ایروسیٹا بلبلے بنتے تھے، AGN جیٹ کے محرکات کے طور پر انضمام کو ناپسند کرتے تھے۔

متبادل طور پر، گیس کے بلاب بلیک ہول سے ٹکرا کر اسے متحرک کر سکتے ہیں۔ یہ افراتفری کے ساتھ کھانے، جیٹ طیاروں اور کہکشاں ہواؤں کے طور پر توانائی نکالنے، اور توقف کے درمیان بدل سکتا ہے۔

 The Event Horizon Telescope کی Sagittarius A* کی حالیہ تصویر، جو مادے کے گرنے کی اس کی موجودہ چال کو ظاہر کرتی ہے، حل کرنے کے لیے ایک نئی پہیلی پیش کرتی ہے۔ ماہرین فلکیات پہلے ہی جانتے تھے کہ کہکشاں میں کھینچی جانے والی تمام گیس بلیک ہول افق تک نہیں پہنچ پائے گی، کیونکہ کہکشاں ہوائیں اس بڑھنے کے بہاؤ کے خلاف باہر کی طرف دھکیلتی ہیں۔ لیکن اس طرح کے انتہائی کم بہاؤ کی وضاحت کرنے کے لیے ہواؤں کی طاقت غیر حقیقی ہے۔ نارائن نے کہا کہ جب میں نقل کرتا ہوں تو مجھے بڑی ہوا نظر نہیں آتی۔ "یہ اس قسم کی ہوا نہیں ہے جس کی آپ کو مکمل وضاحت کے لیے ضرورت ہے کہ کیا ہو رہا ہے۔"

نیسٹڈ سمولیشنز

یہ سمجھنے میں چیلنج کا حصہ ہے کہ کہکشائیں کس طرح کام کرتی ہیں ستاروں اور بلیک ہولز میں چلنے والی لمبائی کے پیمانے اور پوری کہکشاؤں اور ان کے گردونواح کے پیمانے کے درمیان بہت بڑا فرق ہے۔ کمپیوٹر پر جسمانی عمل کی نقل کرتے وقت، محققین ایک پیمانہ چنتے ہیں اور اس پیمانے پر متعلقہ اثرات شامل کرتے ہیں۔ لیکن کہکشاؤں میں، بڑے اور چھوٹے اثرات آپس میں ملتے ہیں۔

"بڑی کہکشاں کے مقابلے میں بلیک ہول واقعی بہت چھوٹا ہے، اور آپ ان سب کو ایک ہی ہمونگس سمولیشن میں نہیں ڈال سکتے،" نارائن نے کہا۔ "ہر حکومت کو دوسرے آدمی سے معلومات کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن یہ نہیں جانتا کہ کنکشن کیسے بنایا جائے۔"

اس خلا کو پر کرنے کی کوشش کرنے کے لیے، نارائن، نٹراجن اور ان کے ساتھی ایک پروجیکٹ شروع کر رہے ہیں جو کہ آکاشگنگا اور قریبی فعال کہکشاں میسیئر 87 سے گیس کیسے بہتی ہے اس کا ایک مربوط ماڈل بنانے کے لیے نیسٹڈ سمولیشنز کا استعمال کرے گی۔ کہکشاں بلیک ہول کو بتانے کے لیے کہ کیا کرنا ہے، اور پھر آپ بلیک ہول سے معلومات کو واپس جانے دیتے ہیں اور کہکشاں کو بتاتے ہیں کہ کیا کرنا ہے،‘‘ نارائن نے کہا۔ "یہ ایک لوپ ہے جو گول اور گول اور گول ہوتا ہے۔"

نقالی کو کہکشاؤں میں اور اس کے آس پاس پھیلی ہوئی گیس کے بہاؤ کے انداز کو واضح کرنے میں مدد کرنی چاہیے۔ (جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ کے ذریعے گردش کرنے والے میڈیم کے مزید مشاہدات بھی مدد کریں گے۔) "یہ اس پورے ماحولیاتی نظام کا ایک اہم حصہ ہے،" Quataert نے کہا۔ "آپ گیس کو بلیک ہول تک کیسے پہنچائیں گے تاکہ تمام توانائی واپس چلی جائے؟"

اہم بات یہ ہے کہ نئی اسکیم میں، تمام ان پٹ اور آؤٹ پٹس مختلف اسکیلز کے سمیولیشنز کے درمیان ایک جیسے ہونے چاہئیں، جس سے کم ڈائل گھومنے کے لیے رہ جاتے ہیں۔ نارائن نے کہا، "اگر تخروپن کو صحیح طریقے سے ترتیب دیا گیا ہے، تو یہ خود مستقل طور پر فیصلہ کرے گا کہ بلیک ہول تک کتنی گیس پہنچنی چاہیے۔" "ہم اس پر غور کر سکتے ہیں اور پوچھ سکتے ہیں: اس نے ساری گیس کیوں نہیں کھائی؟ یہ اتنا ہنگامہ خیز کیوں تھا اور دستیاب گیس کا اتنا کم استعمال کیوں کیا؟" گروپ کو امید ہے کہ وہ کہکشاؤں کے ان کے ارتقاء کے مختلف مراحل کے دوران سنیپ شاٹس کا ایک سلسلہ بنائے گا۔

ابھی کے لیے، ان کہکشاں کے ماحولیاتی نظام کے بارے میں بہت کچھ ابھی تک ایک شکار ہے۔ "یہ واقعی ایک نیا دور ہے، جہاں لوگ ان اوور لیپنگ منظرناموں کے بارے میں سوچنا شروع کر رہے ہیں،" یانگ نے کہا۔ "میرے پاس کوئی واضح جواب نہیں ہے، لیکن مجھے امید ہے کہ میں چند سالوں میں جواب دوں گا۔"

 ایڈیٹر کا نوٹ: پریا نٹراجن فی الحال کوانٹا کے سائنسی مشاورتی بورڈ میں خدمات انجام دے رہی ہیں۔