اشتھارات

ابتدائی کائنات کا مطالعہ: برہمانڈیی ہائیڈروجن سے 21 سینٹی میٹر لمبی لائن کا پتہ لگانے کے لیے تجربہ تک پہنچیں 

کائناتی ہائیڈروجن کی ہائپر فائن منتقلی کی وجہ سے بننے والے 26 سینٹی میٹر ریڈیو سگنلز کا مشاہدہ ابتدائی کائنات کے مطالعہ کے لیے ایک متبادل ذریعہ پیش کرتا ہے۔ جہاں تک نوزائیدہ کائنات کے غیر جانبدار دور کا تعلق ہے جب کوئی روشنی خارج نہیں ہوئی تھی، 26 سینٹی میٹر لائنیں شاید صرف کھڑکی ہیں۔ تاہم، ابتدائی کائنات میں کائناتی ہائیڈروجن کے ذریعے خارج ہونے والے یہ ریڈ شفٹ شدہ ریڈیو سگنلز انتہائی کمزور ہیں اور اب تک مضمر ہیں۔ 2018 میں، EDGE تجربے میں 26 سینٹی میٹر سگنلز کا پتہ لگانے کی اطلاع ملی لیکن ان نتائج کی آزادانہ طور پر تصدیق نہیں ہو سکی۔ اصل مسئلہ آلہ کا منظم اور آسمان سے آنے والے دوسرے اشاروں کے ساتھ آلودگی کا تھا۔ ریچ کا تجربہ رکاوٹ کو دور کرنے کے لیے منفرد طریقہ کار کو استعمال کرنا ہے۔ امید ہے کہ یہ ریسرچ گروپ مستقبل قریب میں قابل اعتماد طور پر ان مضحکہ خیز سگنلز کا پتہ لگانے میں کامیاب ہو جائے گا۔ اگر کامیاب ہو جاتا ہے، تو REACH تجربہ '26 سینٹی میٹر ریڈیو فلکیات' کو ابتدائی کائنات کے مطالعہ میں سب سے آگے لا سکتا ہے اور ابتدائی کائنات کے اسرار کو کھولنے میں ہماری بہت مدد کر سکتا ہے۔ 

جب ابتدائی کائنات کے مطالعہ کی بات آتی ہے تو حال ہی میں لانچ کی گئی جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ (JWST) کا نام ہمارے ذہن میں ابھرتا ہے۔ JWST، بہت زیادہ کامیاب ہبل ٹیلی سکوپ کا جانشین، ایک خلائی اور انفراریڈ رصد گاہ ہے جو بگ بینگ کے فوراً بعد کائنات میں بننے والے ابتدائی ستاروں اور کہکشاؤں سے آپٹیکل/انفراریڈ سگنلز حاصل کرنے کے لیے لیس ہے۔1. تاہم، JWST کی اب تک کچھ حدیں ہیں جہاں تک ابتدائی کائنات کے غیر جانبدار دور سے سگنل لینے کا تعلق ہے۔  

جدول: بگ بینگ کے بعد کائنات کی تاریخ میں دور  

(ماخذ: فلاسفی آف کاسمولوجی – 21 سینٹی میٹر پس منظر۔ پر دستیاب ہے۔ http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/images/21-cm-background.jpg)  

بگ بینگ کے 380 k سال بعد تک، کائنات آئنائزڈ گیس سے بھری ہوئی تھی اور مکمل طور پر مبہم تھی۔ 380k - 400 ملین سالوں کے درمیان، کائنات غیر جانبدار اور شفاف ہو چکی تھی۔ بگ بینگ کے بعد 400 ملین سے شروع ہونے والے اس مرحلے کے بعد reionization کا دور شروع ہوا۔  

ابتدائی کائنات کے غیر جانبدار دور کے دوران، جب کائنات غیر جانبدار گیسوں سے بھری ہوئی تھی اور شفاف تھی، کوئی نظری سگنل خارج نہیں ہوا تھا (اس لیے اسے تاریک دور کہا جاتا ہے)۔ یونینائزڈ مواد روشنی کا اخراج نہیں کرتا ہے۔ یہ غیر جانبدار دور کی ابتدائی کائنات کے مطالعہ میں ایک چیلنج ہے۔ تاہم، 21 سینٹی میٹر طول موج (1420 میگاہرٹز کے مساوی) کی مائکروویو تابکاری اس دور کے دوران سرد، غیر جانبدار کائناتی ہائیڈروجن سے ہائپر فائن منتقلی کے نتیجے میں خارج ہوتی ہے (متوازی اسپن سے زیادہ مستحکم مخالف متوازی اسپن تک) محققین کو مواقع فراہم کرتی ہے۔ یہ 21 سینٹی میٹر مائیکرو ویو تابکاری زمین پر پہنچنے کے بعد ریڈ شفٹ ہو جائے گی اور اسے 200 میگا ہرٹز سے 10 میگا ہرٹز فریکوئنسیوں پر ریڈیو لہروں کے طور پر دیکھا جائے گا۔2,3.  

21 سینٹی میٹر ریڈیو فلکیات: 21-سینٹی میٹر کے کائناتی ہائیڈروجن سگنلز کا مشاہدہ ابتدائی کائنات کے مطالعہ کے لیے ایک متبادل نقطہ نظر پیش کرتا ہے خاص طور پر غیر جانبدار دور کے مرحلے کے جو کسی بھی روشنی کے اخراج سے خالی تھا۔ یہ ہمیں نئی ​​طبیعیات کے بارے میں بھی مطلع کر سکتا ہے جیسے وقت کے ساتھ مادے کی تقسیم، تاریک توانائی، سیاہ مادہ، نیوٹرینو ماس، اور افراط زر2.  

تاہم، ابتدائی کائنات کے مرحلے کے دوران کائناتی ہائیڈروجن کے ذریعے خارج ہونے والے 21-سینٹی میٹر کے اشارے مضحکہ خیز ہیں۔ اس کے انتہائی کمزور ہونے کی توقع ہے (آسمان سے نکلنے والے دوسرے ریڈیو سگنلز کے مقابلے میں تقریباً ایک لاکھ گنا کمزور)۔ نتیجے کے طور پر، یہ نقطہ نظر ابھی تک بچپن میں ہے.  

2018 میں، محققین نے 78 میگا ہرٹز کی فریکوئنسی پر ایسے ریڈیو سگنل کا پتہ لگانے کی اطلاع دی تھی جس کا پروفائل بڑی حد تک ابتدائی کائناتی ہائیڈروجن سے خارج ہونے والے 21 سینٹی میٹر سگنل کی توقعات کے مطابق تھا۔4. لیکن ابتدائی 21-سینٹی میٹر ریڈیو سگنل کی اس کھوج کی آزادانہ طور پر تصدیق نہیں ہوسکی ہے اس لیے ابھی تک تجربے کی وشوسنییتا قائم نہیں کی جاسکی۔ ایسا لگتا ہے کہ اہم مسئلہ پیش منظر کے ریڈیو سگنل کے ساتھ آلودگی ہے۔  

تازہ ترین سنگ میل 21 جولائی 2022 کو کاسمک ہائیڈروجن (REACH) کے تجزیہ کے لیے ریڈیو تجربات کی رپورٹ ہے۔ REACH ان کمزور پرہیزگار کائناتی ریڈیو سگنلز کا پتہ لگانے کے لیے نئے تجرباتی انداز کا استعمال کرے گا اس طرح 21-سینٹی میٹر کائناتی سگنلز کی تصدیق کے لیے ایک نئی امید پیش کی جائے گی۔  

کاسمک ہائیڈروجن کے تجزیہ کے لیے ریڈیو تجربہ (REACH) آسمانی اوسط 21-سینٹی میٹر کا تجربہ ہے۔ اس کا مقصد اعداد و شمار میں بقایا منظم سگنلز سے متعلق آلات کو درپیش مسائل کا انتظام کرکے مشاہدات کو بہتر بنانا ہے۔ یہ بایسیئن اعدادوشمار کا استعمال کرتے ہوئے پیش منظر اور کائناتی سگنل کے ساتھ مل کر نظامیات کا پتہ لگانے اور مشترکہ طور پر وضاحت کرنے پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ تجربے میں دو مختلف اینٹینا، ایک الٹرا وائیڈ بینڈ سسٹم (ریڈ شفٹ رینج تقریباً 7.5 سے 28) کے ساتھ بیک وقت مشاہدات اور فیلڈ میں پیمائش پر مبنی ایک ریسیور کیلیبریٹر شامل ہے۔  

ابتدائی کائنات کے مطالعہ کے ساتھ ساتھ نئی بنیادی طبیعیات کے آغاز کے امکان کے لیے بہترین ٹولز (اور جیمز ویب جیسی خلائی پر مبنی رصد گاہوں کے مقابلے میں لاگت بھی مؤثر) ہونے کی صلاحیت کے پیش نظر یہ ترقی اہم ہے۔  

*** 

حوالہ جات:  

  1. Prasad U., 2021.James Webb Space Telescope (JWST): پہلی خلائی رصد گاہ جو ابتدائی کائنات کے مطالعہ کے لیے وقف ہے۔ سائنسی یورپی. 6 نومبر 2021 کو پوسٹ کیا گیا۔ پر دستیاب ہے۔ http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/james-webb-space-telescope-jwst-the-first-space-observatory-dedicated-to-the-study-of-early-universe/ 
  1. پرچرڈ جے اے اور لوئب اے، 2012۔ 21 ویں صدی میں 21 سینٹی میٹر کاسمولوجی۔ طبیعیات میں پیش رفت پر رپورٹس 75 086901۔ پر دستیاب ہے۔ https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/75/8/086901. arXiv پر پری پرنٹ دستیاب ہے۔ https://arxiv.org/abs/1109.6012  پی ڈی ایف ورژن  https://arxiv.org/pdf/1109.6012.pdf 
  1. آکسفورڈ یونیورسٹی۔ فلاسفی آف کاسمولوجی – 21 سینٹی میٹر کا پس منظر۔ پر دستیاب ہے۔ http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/21cm-background.html 
  1. Bowman, J., Rogers, A., Monsalve, R. et al. آسمانی اوسط سپیکٹرم میں 78 میگا ہرٹز پر مرکوز ایک جذب پروفائل۔ فطرت 555، 67–70 (2018)۔ https://doi.org/10.1038/nature25792 
  1. de Lera Acedo, E., de Villiers, DIL, Razavi-Ghods, N. et al. ریڈ شفٹ z ≈ 21–7.5 سے 28-سینٹی میٹر ہائیڈروجن سگنل کا پتہ لگانے کے لیے ریچ ریڈیو میٹر۔ نیٹ ایسٹرون (2022)۔ https://doi.org/10.1038/s41550-022-01709-9  
  1. Eloy de Lera Acedo 2022. REACH ریڈیو میٹر کے ساتھ نوزائیدہ کائنات کے اسرار سے پردہ اٹھانا۔ پر آن لائن دستیاب ہے۔  https://astronomycommunity.nature.com/posts/u 

*** 

امیش پرساد
امیش پرساد
سائنس صحافی | بانی ایڈیٹر، سائنسی یورپی میگزین

ہماری نیوز لیٹر کو سبسکرائب کریں

تازہ ترین خبروں ، پیش کشوں اور خصوصی اعلانات کے ساتھ۔

سب سے زیادہ مقبول مضامین

ہیرو: ایک چیریٹی NHS کارکنوں کی طرف سے NHS کارکنوں کی مدد کے لیے قائم کی گئی۔

NHS کارکنوں کی طرف سے NHS کارکنوں کی مدد کے لیے قائم کیا گیا،...

COVID-19 کے لیے ویکسینز: وقت کے خلاف دوڑ

COVID-19 کی ویکسین کی تیاری عالمی ترجیح ہے....

سولر آبزرویٹری خلائی جہاز، آدتیہ-L1 ہیلو آربٹ میں داخل کیا گیا۔ 

شمسی آبزرویٹری خلائی جہاز، آدتیہ-L1 کو کامیابی کے ساتھ ہیلو-آربٹ میں تقریباً 1.5...
اشتہار -
94,669شائقینپسند
47,715فالونگپر عمل کریں
1,772فالونگپر عمل کریں