سائنسدانوں نے فلکیاتی جیٹ طیاروں کے پلازما کی ساخت کے اثر کا پتہ لگایا ہے جو آئنائزڈ مادّے کا اخراج ہے جو بلیک ہولز، نیوٹران ستاروں اور پلسر جیسی آسمانی اشیاء سے پھیلے ہوئے بیم کے طور پر خارج ہوتے ہیں۔

برسوں کی تحقیق کے باوجود، یہ معلوم نہیں ہوسکا کہ فلکی طبعی جیٹ کس قسم کے مادے سے بنے ہیں - آیا وہ ننگے الیکٹرانوں سے بنے ہیں یا پروٹون سے یا پھر مثبت چارج شدہ الیکٹران بھی موجود ہیں جنہیں پوزیٹرون کہتے ہیں۔ جیٹ کی ساخت کو جاننا بہت ضروری ہے کیونکہ یہ بلیک ہولز اور نیوٹران ستاروں کے قریب کام کے دوران عین جسمانی عمل کی نشاندہی کرنے کی اجازت دے گا۔ عام طور پر، نظریاتی مطالعات میں جیٹ کی تھرموڈائنامک مقداروں کے درمیان تعلق جیسے بڑے پیمانے پر کثافت، توانائی کی کثافت اور دباؤ میں ساخت کی معلومات نہیں ہوتی ہیں۔ ایسے رشتے کو جیٹ مادے کی حالت کی مساوات کہا جاتا ہے۔

آریہ بھٹہ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ آف آبزرویشنل سائنسز (اے آر آئی ای ایس) کے سائنس دان، جو کہ محکمہ سائنس اور ٹیکنالوجی (ڈی ایس ٹی) ، حکومت  ہند کا ایک خود مختار ادارہ ہے، نے علاقائیت کی حالت کی مساوات کا استعمال کیا ،جو جزوی طور پر ان کے ذریعہ جیٹ کےحقیقی ارتقاء میں متعلقہ پلازما کی تشکیل کے کردار پر ایک پہلے مقالے میں تجویز کیا گیا تھا۔

اس تحقیق کی قیادت اے آر آئی ای ایس سے راج کشور جوشی اور ڈاکٹر اندرنیل چٹوپادھیائے کر رہے تھے اور اسے اسٹروفزیکل جرنل (اے پی جے) میں شائع کیا گیا ہے۔ مصنفین نے ایک عددی سمولیشن کوڈ کو اپ گریڈ کیا جو پہلے ڈاکٹر چٹوپادھیائے نے تیار کیا تھا، ایکویشن آف اسٹیٹ کی مذکورہ مساوات کو الیکٹران، پوزیٹرون (مثبت طور پر چارج شدہ الیکٹران) اور پروٹون کے مرکب سے مل کر فلکی طبعی جیٹ کی حرکیات کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کیا۔

تصویر: مختلف پلازما کمپوزیشن والے جیٹ کے لیے کثافت کی شکل (ξ پروٹون اور الیکٹران نمبر کی کثافت کا تناسب ہے)۔ جیٹ کی پھیلاؤ کی سمت z ہے (کلو پارسیک یا کے پی سی میں) اور پس منظر کی توسیع ریڈیل (r) سمت میں ہے۔ تمام ماڈلز (ماڈل اے1-اے 4) کے ابتدائی پیرامیٹرز (ابتدائی لورینٹز فیکٹر 𝜸=10، جیٹ بیم کی کثافت ⍴=1.0، پریشر p=0.02) ایک جیسے رکھے گئے ہیں۔ جیٹ ایک محیطی میڈیم میں سفر کر رہا ہے جو جیٹ سے 1000 گنا زیادہ گھنا ہے۔ فارورڈ شاک(ایف ایس) ، جیٹ ہیڈ یا کانٹیکٹ ڈس کنٹینیوٹی (سی ڈی ) ریورس شاک (آر ایس) اور ایک ریکولمیشن شاک (آر سی ایس) سطحوں کو نشان زد کیا گیا ہے۔ ξ=0 (ماڈل A1) الیکٹران-پوزیٹرون جوڑا جیٹ ہے، ξ=1.0 (ماڈل A4) الیکٹران-پروٹون جیٹ ہے۔ الیکٹران پوزیٹرون جیٹ سب سے سست جیٹ ہے۔

مصنفین نے ظاہر کیا کہ پلازما کی ساخت میں تبدیلی جیٹ  کے پھیلاؤ کی رفتار میں فرق کا باعث بنتی ہے یہاں تک کہ اگر جیٹ کے ابتدائی پیرامیٹرز ایک جیسے ہی رہیں۔ الیکٹران اور پوزیٹرون پر مشتمل جیٹ کی توقع کے برعکس پروٹون والے جیٹ کے مقابلے میں سب سے سست پائے گئے۔ پروٹون الیکٹران یا پوزیٹرون سے تقریباً دو ہزار گنا زیادہ بڑے ہوتے ہیں۔

جیٹ کی پلازما ساخت کو سمجھنا ضروری ہے کیونکہ پلازما کی ساخت میں تبدیلی جیٹ کی اندرونی توانائی کو تبدیل کرتی ہے جو پھیلنے کی رفتار میں تبدیلی سے ظاہر ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، پلازما کی ساخت جیٹ ڈھانچے کو بھی متاثر کرتی ہے جیسے کہ دوبارہ جھٹکوں کی تعداد اور طاقت، شکل اور الٹے جھٹکے کی حرکیات وغیرہ۔ ریکلیمیشن شاکس جیٹ بیم کے وہ علاقے ہیں جو بیک فلونگ میٹریل کے ساتھ جیٹ بیم کے تعامل کی وجہ سے بنتے ہیں۔

الیکٹران پوزیٹرون جیٹ زیادہ واضح ہنگامہ خیز ڈھانچے دکھاتے ہیں۔ ان ڈھانچے کی نشوونما کے نتیجے میں جیٹ کی کمی بھی ہوتی ہے۔ ہنگامہ خیز ڈھانچے کی تشکیل اور نشوونما جیٹ کے استحکام کو متاثر کرنے کے لئے جانا جاتا ہے۔ لہذا، پلازما کی ساخت جیٹ کے طویل مدتی استحکام کو بھی متاثر کر سکتی ہے۔

اشاعت کے لنکس: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acc93d/meta

https://arxiv.org/abs/2303.17323

مزید تفصیلات کے لیے، براہ کرم رابطہ کریں: راج کشور جوشی (raj[at]aries[dot]res[dot]in) اور اندرانل چٹوپادھیائے (indra[at]aries[dot]res[dot]in)

******

ش ح۔ش ت۔ ج ا

 (U: 8158)