رامن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ(آر آر آئی)کے ماہرین فلکیات نے ایک روشن ایکس رے ماخذ سے ایک نایاب سگنل کی تحقیق کی، جو دہرایا جا رہا ہے—اگرچہ کسی مقررہ یا مستقل رفتار پر نہیں—اور اس سے معلوم ہوا کہ اس کا ہلتا ہوا اکریشن ڈسک دلچسپ طبیعیات کی پیچیدگیوں کی طرف اشارہ کر رہا ہے۔

الٹرالیومینیس ایکس رے ذرائع (یو ایل ایکسز) ایسے کمپیکٹ اجسام کی نشاندہی کرتے ہیں—جن میں کائنات کی سب سے زیادہ گھنی اور انتہائی اشیاء شامل ہیں، جیسے بلیک ہولز اور نیوٹران ستارے—جو اپنے ساتھی ستارے سے مواد کو کھینچتے یا جمع کرتے ہیں۔ ایسے نظاموں کو ایکریٹنگ بائنری سسٹم کہا جاتا ہے۔

کسی بھی فلکیاتی جسم کی روشنی کی ایک حد ہوتی ہے کہ وہ زیادہ سے زیادہ کتنی روشن ہو سکتا ہے۔ اس حد کو ایڈنگٹن حد کہا جاتا ہے، جو بنیادی طور پر جسم کے ماس پر منحصر ہوتی ہے۔ یو ایل ایکسز اتنی تیزی سے مواد کو جذب کرتے ہیں کہ یہ ایڈنگٹن حد سے کہیں زیادہ روشن ہو جاتے ہیں، کبھی کبھار اس سے 100 گنا تک زیادہ۔ وہ درست طبیعیاتی عمل جن کی بدولت یو ایل ایکسز اتنی زیادہ روشنی پیدا کرتے ہیں، تحقیق کے لیے ایک انتہائی زیر بحث موضوع ہے۔

امن اپادھیائے، رامن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (آر آر آئی) کے فلکیات اور فلکی طبیعیات کے شعبے میں پی ایچ ڈی کے طالب علم، اور ان کے ساتھیوں نے ناسا کی چندرا ایکس رے آبزرویٹری اور ایکس ایم ایم-نیوٹن-ایایس اے کی ایکس رے خلائی رصدگاہ — کے مشاہدات استعمال کیے، جو 2001 سے 2021 کے درمیان لیے گئے تھے، تاکہ اسپائرل کہکشاں ایم74 میں موجود یو ایل ایکس، جسے یو ایل ایکس ایم 74 ایکس - 1کہا جاتا ہے، کا تجزیہ کیا جا سکے۔ نتائج کو دی ایسٹرو فزیکل جرنل میں شائع شدہ ایک مقالے میں رپورٹ کیا گیا۔یہ یو ایل ایکس 2005 کے قریب خبروں میں آیا تھا، جب ایک اور گروپ نے اس سے توانائی کے نایاب دھماکوں کی اطلاع دی، جنہیں سائنسدان ’’فلیئرس‘‘ کہتے ہیں۔ جب کوئی یو ایل ایکس ’فلیئر‘ کرتا ہے، تو اس کی روشنی یا چمک مختصر وقت میں کافی حد تک بدل جاتی ہے۔اس یو ایل ایکس کے لیے تقریباً آدھے گھنٹے کے اندر۔ فلیئرز نے دہرائے جانے والے پیٹرن کا مظاہرہ کیا، اگرچہ کسی مقررہ یا مستقل رفتار پر نہیں۔ اپادھیائے کا کام خاص طور پر اس منفرد ماخذ کے فلیئرنگ اور غیر فلیئرنگ ڈیٹا کے تجزیے پر مرکوز تھا۔

محققین نے سب سے پہلے اس ماخذ کے فلیرنگ اسپیکٹرم کا مطالعہ کیا۔ اسپیکٹرم وہ تقسیم ظاہر کرتا ہے جو کسی ماخذ سے حاصل شدہ شدت کو توانائی کے مختلف درجات میں دکھاتی ہے۔ انہوں نے گراف میں تقریباً ایک کلو الیکٹران وولٹ (کے ای وی) کے ارد گرد ایک ابھار دیکھا۔ کے ای وی وہ اکائی ہے جسے فلکیات دان ایکس رے ماخذ کی توانائی ماپنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ فلکیات دانوں نے ماضی میں دیگر یو ایل ایکسز میں بھی یہ ایک کے ای وی خصوصیت دیکھی ہے۔ یہ نظام میں ہوا (ونڈ)کی موجودگی کی نشاندہی کرتی ہے، جو اس وقت پیدا ہوتی ہے جب انتہائی روشن جسم کی شعاعی دباؤ (ریڈی ایشن پریشر) اکریشن ڈسک کے اندرونی حصوں کی تہیں اُتار دیتا ہے۔

تصویر 1. ایک ایکریٹنگ بائنری سسٹم میں ایک کمپیکٹ آبجیکٹ کے ارد گرد جسمانی نظام

ایکریشن ڈسک کے گردشی محور کے گرد ایک چمنی نما علاقے کو چھوڑ کر، اس سے نکلنے والی ہوا اس کے اطراف میں پھیلی ہوئی ہے۔ اس چمنی کا سائز اور ہوا سے خالی ہونا اس بات پر منحصر ہے کہ مادہ کتنی تیزی سے گیس اور گرد و غبار پر گر رہا ہے۔ جب چندرا دوربین فنل کے ذریعے ایکریشن ڈسک کو اوپر سے نیچے دیکھتی ہے، تو یہ نظام کو کم جھکاؤ کے زاویے سے مشاہدہ کرتی ہے۔ اس کے برعکس، جب چندرا نظام کو زیادہ جھکاؤ کے زاویے سے دیکھتا ہے، تو وہ ہوا کی پرتوں کے ذریعے ایکریشن ڈسک کے کنارے کا مشاہدہ کرتا ہے، جیسا کہ بھڑک اٹھنے والے اسپیکٹرم میں ایک کے ای وی کے ابھار سے ظاہر ہوتا ہے۔

تاہم، غیر بھڑکنے والے اسپیکٹرم نے ایک مختلف تصویر پیش کی۔ غیر بھڑکنے والے اسپیکٹرم میں اعلی توانائی والے فوٹونز کی گنتی کم توانائی والے فوٹونز کی گنتی سے تقریباً آٹھ گنا زیادہ تھی۔ یہ اعلی توانائی والے فوٹون صرف ایکریشن ڈسک کے مرکزی اور سب سے زیادہ روشن حصے سے نکل سکتے ہیں، جو ہوا سے خالی ہے اور توانائی کو تیز کرتی ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ چندرا نظام کو کم جھکاؤ کے زاویے سے دیکھ رہا تھا۔

ہوا کے ساتھ چھپن چھپائی

تو پھر اصل میں کیا ہو رہا ہے؟ جہاں بھڑک اٹھنے والے اسپیکٹرم نے محققین کو بتایا کہ چندرا ماخذ کو زیادہ جھکاؤ کے زاویے سے دیکھ رہا تھا، وہیں غیر بھڑکنے والا اسپیکٹرم بالکل اس کے برعکس کہانی بیان کر رہا تھا۔ ’’اس کے کئی ممکنہ اسباب ہو سکتے ہیں، لیکن ایک ایسا میکانزم جو ہم پیش کر رہے ہیں وہ ہے ایکریشن ڈسک کا ہلنا یا ڈلنا،‘‘ پروفیسر وکرم رانا، مقالے کے شریک مصنف اور اپادھیائے کے پی ایچ ڈی سپروائزر نے کہا۔

تصویر 2. کمپیکٹ آبجیکٹ کا ہلنا لائن آف سائٹ کے مشاہدات میں فرق کا سبب بنتا ہے۔

ایک گھومنے والا کھیلنے والا طُرہ (اسپننگ ٹاپ) صرف گھومتا ہی نہیں، بلکہ اپنے گردشی محور کے ارد گرد ہلتا ڈولتا بھی ہے۔ جیسے ہی ایکریشن ڈسک ایک گھومتے ہوئے طُرہ کی طرح ہلتی ڈولتی ہے، ہوا چندرا کی نظر کی لائن میں اندر اور باہر حرکت کرتی ہے، جس کے نتیجے میں ماخذ کی روشنی غیر متوقع وقفوں سے کم اور زیادہ ہوتی رہتی ہے۔ یہ اس ماخذ سے دیکھے جانے والے غیر مستقل فلیئرز کی وضاحت کر سکتا ہے۔

یہ ایک ستارہ نما بلیک ہول ہے!

پہلے کے مطالعات میں عام روشنی والے ایکس رے ماخذوں کے مشاہدات پر ماڈلز فٹ کیے گئے اور کم ایکریشن ڈسک درجہ حرارت کی بنیاد پر نتیجہ اخذ کیا گیا کہ یہ کمپیکٹ جسم ایک ناپیدا درمیانے ماس کا بلیک ہول ہے۔ تاہم، اپادھیائے اور ان کے ساتھیوں نے جدید اور اپ ڈیٹ شدہ اسپیکٹرم ماڈلز استعمال کرتے ہوئے اپنے مشاہدات پر ڈبل ڈسک بلیک باڈی ماڈل فٹ کیا۔ ’’ڈبل ڈسک ماڈل کا مطلب یہ نہیں کہ دو ایکریشن ڈسکیں موجود ہیں،‘‘ اپادھیائے وضاحت کرتے ہیں۔ ’’اس میں ایک ہی ایکریشن ڈسک ہے جس میں کم از کم دو درجہ حرارت والے زون موجود ہیں۔‘‘

پہلا زون، جو الٹرالیومینیس ماخذ سے دور ہے، ٹھنڈا ہے اور محدودیت کے اندر مواد کو جذب کرتا ہے۔ لیکن ماخذ کے قریب کی طبیعیات کو سمجھانے کے لیے، اپادھیائے نے سپر-ایڈنگٹن ایکریشن فرض کی، یعنی ایڈنگٹن حد سے زیادہ تیز رفتار سے مواد کا جذب ہونا۔ ٹیم نے اس ماڈل کو استعمال کرتے ہوئے ایکریشن ڈسک کے اندرونی رداس کا حساب لگایا، جس سے معلوم ہوا کہ جسم کا ماس سورج کے ماس کا سات گنا ہے۔ ’’یہ اسے ستارہ نما بلیک ہولز کی کیٹیگری میں رکھتا ہے،‘‘اپادھیائے کہتے ہیں۔

دلچسپ بات یہ ہے کہ ان کے مشاہدات نیوٹران اسٹار یو ایل ایکسز کے مشاہدات سے میل کھاتے ہیں، جس سے اشارہ ملتا ہے کہ یہ کمپیکٹ جسم ممکنہ طور پر ایک نیوٹران اسٹار ہو سکتا ہے نہ کہ ستارہ نما بلیک ہول۔ اگر یہ تصدیق ہو جاتی ہے، تو یہ مطالعہ یو ایل ایکس M74 X-1 میں مرکزی انجن کو طاقت دینے والے کمپیکٹ جسم کی حقیقی نوعیت پر نئی روشنی ڈالے گا۔

’’مستقبل میں، ہم اس ماخذ سے پلسیشنز تلاش کرنے کے لیے مزید جدید تکنیکیں استعمال کرنے کا منصوبہ بنا رہے ہیں… پلسیشنز کی شناخت نیوٹران اسٹار کی موجودگی کی تصدیق کرے گی،‘‘ اپادھیائے کا کہنا  ہے۔

 *************

ش ح ۔ ش ت۔ ر ب

U. No.5130

(ریلیز آئی ڈی: 2246961) وزیٹر کاؤنٹر : 10