رومن ٹیلیسکوپ کی پوشیدہ نیوٹران اسٹارز کو بے نقاب کرنے کی طاقت

فلکیات دان ایک انقلابی دریافت کے دہانے پر ہیں جو کائنات کی ہماری تفہیم کو نئی شکل دے سکتی ہے۔ ایک نئی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ NASA کا آنے والا Nancy Grace Roman Space Telescope پوشیدہ نیوٹران ستاروں کا پتہ لگانے میں قائم ہو سکتا ہے، جو دھماکہ خیز ستاروں کے چھپے ہوئے باقیات ہیں۔ یہ کائناتی اشیاء، جو عام طور پر زیادہ تر ٹیلیسکوپوں سے نامرئی ہیں، gravitational microlensing کے ذریعے ظاہر کی جا سکتی ہیں، جو Roman کے لیے منفرد طور پر موزوں ہے۔

Gravitational Microlensing کی طاقت

نیوٹران ستارے انتہائی گھنے ستاروں کے supernova دھماکوں کے باقیات ہیں۔ وہ سورج سے زیادہ ماس کو ایک شہر کے سائز کے گولے میں سمیٹ لیتے ہیں، پھر بھی اپنی کمزوری اور خلا کی وسعت میں تنہائی کی وجہ سے زیادہ تر ناقابلِ تشخیص رہتے ہیں۔ “زیادہ تر نیوٹران ستارے نسبتاً مدھم اور اکیلے ہوتے ہیں،” جرمنی کی Zofia Kaczmarek، Heidelberg University کی ایک محققہ جنہوں نے یہ تحقیق کی قیادت کی، نے وضاحت کی۔ “انہیں کسی مدد کے بغیر دیکھنا انتہائی مشکل ہے۔”

یہ تحقیق، جو Astronomy and Astrophysics میں شائع ہوئی ہے، تجویز کرتی ہے کہ NASA کا Nancy Grace Roman Space Telescope اسے بدل سکتا ہے۔ Roman کا انقلابی نقطہ نظر، gravitational microlensing کہلاتا ہے، اسے ان مدھم اشیاء کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے کیونکہ یہ ان کی شدید کششِ ثقل کو ناپتا ہے جو پیچھے دور ستاروں کی روشنی کو موڑتی اور چمکاتی ہے۔

Gravitational microlensing اس وقت ہوتا ہے جب کوئی بھاری شے، جیسے نیوٹران اسٹار، زمین اور دور ستارے کے درمیان سے گزرتی ہے، ستارے کی روشنی کو مسخ کر دیتی ہے۔ یہ مختصر چمکاؤ فلکیات دانوں کو ان اشیاء کو دیکھنے کی اجازت دیتا ہے جو ورنہ چھپی رہتی ہیں۔ Roman کی جدید صلاحیتیں اسے چمکاؤ میں اضافہ (photometry) اور پس منظر کے ستارے کی پوزیشن میں ہلکی سی تبدیلی (astrometry) دونوں کو ناپنے کی اجازت دیتی ہیں۔ ان پیمائشوں کا امتزاج نیوٹران ستاروں کی شناخت اور مطالعہ کے لیے زیادہ درست طریقہ فراہم کرتا ہے۔ Roman کی صلاحیتوں کے بارے میں مزید جانیں STScI's Roman mission page پر۔

ستاروں کے باقیات کے بارے میں نئی بصیرتیں

Roman Space Telescope کی microlensing کو بے مثال درستگی سے مشاہدہ کرنے کی صلاحیت نہ صرف نیوٹران ستاروں کا پتہ لگانے بلکہ ان کے ماس کے بارے میں اہم ڈیٹا فراہم کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ “microlensing استعمال کرنے کا سب سے دلچسپ پہلو یہ ہے کہ آپ براہ راست ماس کی پیمائش حاصل کر سکتے ہیں،” Peter McGill، تحقیق کے شریک مصنف Lawrence Livermore National Laboratory سے، نے کہا۔ “Photometry ہمیں بتاتی ہے کہ کچھ شے ستارے کے سامنے سے گزری، لیکن ستارے کی پوزیشن کتنی ہٹی اس سے ہمیں پتہ چلتا ہے کہ وہ شے کتنی بھاری ہے۔”

NASA کے مطابق، یہ ماس پیمائش کا نیا طریقہ astrophysics میں کئی دیرینہ معموں کو حل کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، سائنسدانوں کو فی الحال نیوٹران ستاروں اور black holes کے ماس کی تقسیم نہیں پتہ، نہ ہی دونوں کے درمیان سرحد کہاں ہے۔ Roman کی دریافتیں اس بات کا تعین کرنے میں انقلاب لا سکتی ہیں کہ یہ ستاروں کے باقیات سائز اور وزن میں کیسے مختلف ہیں، اور نیوٹران ستارے تشکیل کے دوران طاقتور “کِک” ملنے کے بعد کہکشاں میں کتنی تیزی سے حرکت کرتے ہیں۔

“ہمیں نیوٹران ستاروں، black holes کی ماس کی تقسیم نہیں پتہ، یا ایک کہاں ختم ہوتا ہے اور دوسرا کہاں شروع ہوتا ہے، کوئی یقین نہیں۔ Roman اس میں واقعی ایک انقلاب ہوگی۔”

Peter McGill, Lawrence Livermore National Laboratory, via NASA

چھپے ہوئے آبادی کے لیے وسیع سروے

تحقیقاتی ٹیم Roman کے Galactic Bulge Time Domain Survey کا فائدہ اٹھائے گی، جو ایک بڑا مشاہداتی پروجیکٹ ہے جو آسمان کے وسیع علاقوں میں لاکھوں ستاروں کو اعلیٰ تعدد پر سکین کرے گا۔ یہ سروے بنیادی طور پر photometric microlensing سے exoplanets کی شناخت کے لیے ہے، لیکن astrometric microlensing کی پیمائش کی نئی صلاحیت astrophysical تحقیق میں بالکل نیا میدان کھول دیتی ہے۔

ٹیلیسکوپ کی آسمان کے اتنا وسیع علاقے کو مشاہدہ کرنے کی صلاحیت یہ ممکن بناتی ہے کہ Milky Way میں بکھرے ہوئے الگ تھلگ نیوٹران ستاروں کا پتہ لگایا جا سکے، جو اب تک مطالعہ کے لیے تقریباً ناممکن تھی۔ “ہم ایک چھوٹا نمونہ دیکھ رہے ہیں جو بڑی تصویر کی نمائندگی نہیں کرتا،” Kaczmarek نے کہا۔ “ایک ہی ماس پیمائش بہت طاقتور ہوگی۔ اگر ہم صرف ایک الگ تھلگ نیوٹران اسٹار تلاش کر لیں، تو یہ ہماری تحقیق کے لیے انتہائی محرک ہوگی۔”

Roman کی ان اشیاء کی شناخت کی صلاحیت فلکیات دانوں کو الگ تھلگ نیوٹران ستاروں کا پہلا بڑا نمونہ فراہم کر سکتی ہے، جو پچھلے سروےوں سے چھپا رہا ہے اس آبادی پر روشنی ڈالنے میں مدد دے گی۔

Microlensing اور کائناتی دریافت میں نیا باب

Roman کی photometric اور astrometric صلاحیتوں کا منفرد امتزاج اسے نہ صرف ایک بلکہ کئی سائنسی مقاصد حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ McGill نے نوٹ کیا کہ microlensing کے ذریعے نیوٹران ستاروں اور black holes کا پتہ لگانے کی صلاحیت Roman کے ڈیزائن کا اصل حصہ نہیں تھی بلکہ اس کی سب سے دلچسپ ایپلی کیشنز میں سے ایک ثابت ہوئی ہے۔ “یہ اصل منصوبے کا حصہ نہیں تھا،” انہوں نے کہا۔ “لیکن Roman کی astrometric صلاحیت نیوٹران ستاروں اور black holes کا پتہ لگانے میں واقعی بہت اچھی ہے، لہٰذا ہم Roman کے سروےوں میں بالکل نئی قسم کی سائنس شامل کر سکتے ہیں۔”

متوقع دریافتیں کائنات کی ہماری تفہیم کو بدل سکتی ہیں۔ پہلے چھپے ہوئے نیوٹران ستاروں کو ظاہر کر کے، Roman ستاروں کے باقیات کے مطالعہ اور ہماری کہکشاں کی حرکیات میں نیا باب کھولے گی۔ اس ٹیکنالوجی کے ساتھ، NASA دہائیوں سے سائنسدانوں سے بھاگتی ہوئی اشیاء کی ایک کھوئی ہوئی آبادی کو دریافت کرنے کے لیے تیار ہے۔

حوالہ جات:

• NASA's Nancy Grace Roman Space Telescope
• Heidelberg University (Zofia Kaczmarek)
• Astronomy and Astrophysics journal
• STScI Roman Mission
• Lawrence Livermore National Laboratory
• DOE Lawrence Livermore National Laboratory
• NASA Astrophysics - Black Holes
• NASA: Roman Poised to Transform Hunt for Neutron Stars
• NASA Roman Science Goals - Galactic Bulge Survey