 |
| This image is taken from the Google |
ایک چھوٹا سا بلیک ہول زمین سے تقریباً 1,500 نوری سال کے فاصلے پر ایک سرخ دیوہیکل ستارے کے ساتھ چکر لگاتا ہے، اور ستارے پر موجود بلیک ہول کی ٹگ نے ماہرین فلکیات کے لیے غیر مرئی چیز کا انکشاف کیا۔لارین فینفر اور اوہائیو اسٹیٹ یونیورسٹی کی طرف سے مثال۔
بلیک ہول کتنا چھوٹا ہو سکتا ہے؟ کئی دہائیوں سے، ماہرین فلکیات نے کائنات کے ہمارے کونے میں موجود بلیک ہولز کا حساب لگا کر اس سوال کا جواب دینے کے لیے کام کیا ہے۔
انہوں نے کئی سالوں کے دوران بہت سارے بڑے اور درمیانے سائز والے مل گئے ہیں—جن میں ہماری کہکشاں کے مرکز میں ایک بہت بڑا عفریت بھی شامل ہے۔ لیکن حال ہی میں، انہوں نے چھوٹے کی کوئی علامت نہیں دیکھی ہے، اور اس نے فلکی طبیعیات میں ایک دیرینہ اسرار پیش کیا ہے۔
اب، ماہرین فلکیات نے سورج کے صرف تین گنا بڑے پیمانے پر ایک بلیک ہول دریافت کیا ہے، جس نے اسے آج تک پایا جانے والا سب سے چھوٹا بلیک ہول بنا دیا ہے- اور یہ زمین سے صرف 1,500 نوری سال کے فاصلے پر واقع سب سے قریب ترین بلیک ہول ہے۔
اوہائیو سٹیٹ یونیورسٹی کے ماہر فلکیات اور اس دریافت کی تفصیل دینے والے ایک نئے مقالے کے سرکردہ مصنف تھرندو جے سنگھے کہتے ہیں کہ "اس دریافت کا مطلب ہے کہ اور بھی بہت سے [چھوٹے بلیک ہولز] ہیں جو ہم تلاش کر سکتے ہیں اگر ہم نے خلا کے حجم کو بڑھایا جس کی ہم نے تلاش کی ہے"۔ رائل آسٹرونومیکل سوسائٹی کے ماہانہ نوٹس میں۔ تلاش کو "ان نظاموں کو تلاش کرنے کے لئے ایک دباؤ پیدا کرنا چاہئے۔"
جے سنگھے اور ان کے ساتھیوں نے اس چیز کو "ایک تنگاوالا" کا نام دیا ہے، کیونکہ یہ منفرد ہے، اور کچھ اس لیے کہ یہ برج مونوسیروس میں پایا گیا تھا، جسے قدیم ماہرین فلکیات نے ایک تنگاوالا کے لیے یونانی لفظ کے نام سے منسوب کیا تھا۔ اس ایک تنگاوالا اور اس جیسی دیگر اشیاء کا مطالعہ کرنے سے، محققین کو امید ہے کہ ان کی زندگی کے آخری لمحات میں ستاروں کے ساتھ کیا ہوتا ہے اور ان میں سے کچھ کیوں ٹوٹ کر بلیک ہول بن جاتے ہیں جب کہ دیگر اپنے پیچھے گھنے تارکیی بھوسیوں کو چھوڑ دیتے ہیں جنہیں نیوٹران ستارے کہتے ہیں۔
نادیدہ کی تلاش
چونکہ بلیک ہول سے کوئی روشنی نہیں نکل سکتی، اس لیے ان کا پتہ صرف بالواسطہ طریقوں سے ہی لگایا جا سکتا ہے۔ سب سے زیادہ معروف بلیک ہولز اس وقت خارج ہونے والی ایکس رے کی تلاش میں پائے گئے ہیں جب غیر مرئی شے کسی گردش کرنے والے ساتھی ستارے سے مواد کھینچتی ہے۔ چونکہ یہ مواد بلیک ہول کے گرد ایک گھنے حلقے میں گرم ہوتا ہے، جسے ایکریشن ڈسک کہا جاتا ہے، اس سے تابکاری خارج ہوتی ہے جس کا ایکسرے دوربینوں سے پتہ لگایا جا سکتا ہے۔
ایک تنگاوالا، تاہم، ایک مختلف طریقہ سے پایا گیا تھا۔ کی ٹیم نے V723 Mon کے نام سے مشہور سرخ دیو ستارے سے آنے والی روشنی کی چمک اور سپیکٹرم میں متواتر تبدیلیوں کی پیمائش کرنے کے لیے متعدد رصد گاہوں کے ڈیٹا کا استعمال کیا۔ اس قسم کے مشاہدات کو کئی دہائیوں سے ایکسپوپلینٹس کی تلاش کے لیے استعمال کیا جا رہا ہے، جنہیں براہ راست تلاش کرنا انتہائی مشکل ہو سکتا ہے۔
ٹیم نے اندازہ لگایا کہ ایک ان دیکھی ساتھی چیز سرخ دیو کو کھینچ رہی ہے، اسے بارش کے قطرے کی شکل میں مسخ کر رہی ہے۔ اعداد و شمار دونوں اشیاء کی مشترکہ کمیت فراہم کرتے ہیں، اور اگر ستارہ ٹیم کے اندازے سے زیادہ بھاری ہے، تو یہ ممکن ہے کہ نظر نہ آنے والی چیز نیوٹران اسٹار ہو۔ لیکن ٹیم کا خیال ہے کہ ساتھی ممکنہ طور پر ایک چھوٹا بلیک ہول ہے۔
اگرچہ ایک تنگاوالا سرخ دیو کی شکل بدل رہا ہے، لیکن یہ اس سے مواد نہیں کھینچ رہا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ کوئی ایکریشن ڈسک نہیں ہے اور اس وجہ سے کوئی ایکس رے نہیں ہے، یہی وجہ ہے کہ اب تک اس پر کوئی توجہ نہیں دی گئی۔ اس طرح کے "خاموش" بلیک ہولز میں ایکس رے کے اخراج کی کمی اس بات کا سبب بن سکتی ہے کہ اب تک اتنے چھوٹے چھوٹے کیوں پائے گئے ہیں۔
ہمارے سورج سے پانچ گنا زیادہ وزن والے بلیک ہولز بظاہر بہت زیادہ ہیں، لیکن اس اعداد و شمار کے نیچے، ایسا لگتا ہے کہ ان کی سپلائی کم ہے۔ ماہرین فلکیات چھوٹے بلیک ہولز کی حیران کن کمی کو "بڑے پیمانے پر فرق" کہتے ہیں۔
بڑے پیمانے پر خلا کو بھرنا
ایک تنگاوالا کی دریافت سے پہلے، بڑے پیمانے پر فرق کے اندر بلیک ہولز کے لیے کئی دوسرے امیدواروں کو سامنے رکھا گیا تھا۔ 2019 میں، اسی ٹیم نے اعلان کیا کہ انہیں ایک تاریک چیز ملی ہے جو ایک دیوہیکل ستارے کے گرد چکر لگا رہی ہے- تاہم، اس چیز کے بڑے پیمانے کے بارے میں ان کے اندازے کم درست تھے، اور وہ صرف یہ نتیجہ اخذ کرنے میں کامیاب رہے کہ یہ یا تو ایک بلیک ہول تھا "یا غیر متوقع طور پر بہت بڑا نیوٹران ستارہ۔"
پچھلے سال، ماہرین فلکیات کی ایک اور ٹیم نے پایا کہ وہ ایک ٹرپل سسٹم ہے، جو زمین سے تقریباً11,10 نوری سال کے فاصلے پر ہے، جس میں دو ستاروں کے ساتھ گردش کرنے والے تقریباً چار شمسی ماس کا بلیک ہول ہے۔ اگر اس نظام میں واقعی بلیک ہول موجود ہے تو یہ زمین کے قریب ترین معلوم ہوگا، لیکن اس کے بعد سے دیگر تحقیقوں نے اس تلاش پر شکوک کا اظہار کیا ہے۔
مزید پریشان کن نتائج کشش ثقل کی لہر کا پتہ لگانے والے لیزر انٹرفیرومیٹر گروویٹیشنل ویو آبزرویٹری، یا سے آئے ہیں۔ 2019 میں ماہرین فلکیات نے کشش ثقل کی لہروں کے ایک منبع کا مشاہدہ کیا جسے GW190814 کہا جاتا ہے، جو دو اشیاء کے تصادم سے پھوٹ پڑی۔ ایک کا وزن صرف 2.6 شمسی ماس ہے- یعنی یہ یا تو ایک انتہائی بھاری نیوٹران ستارہ یا سب سے ہلکا معلوم بلیک ہول رہا ہوگا۔ مزید برآں، 2017 میں کشش ثقل کی لہر کے واقعے کے طور پر مشاہدہ کیے جانے والے دو نیوٹران ستاروں کے انضمام کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ اس نے تقریباً 2.8 شمسی کمیت کا بلیک ہول بنایا ہے۔
کشش ثقل کی لہروں کے ذریعے پائی جانے والی اشیاء کا بدقسمتی سے طویل مدتی مطالعہ کرنا مشکل ہے۔ وہ ہماری کہکشاں سے بہت آگے جھوٹ بولتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ماہرین فلکیات ان کے بارے میں تب ہی سیکھتے ہیں جب وہ کشش ثقل کی لہروں کا ایک مختصر سا پھٹنا خارج کرتے ہیں۔ اس کے بعد، وہ اچھے کے لئے نظر سے باہر ہیں.
دوسری طرف، ایک تنگاوالا ہمارے کہکشاں کے پچھواڑے میں ہے، اور آنے والے سالوں تک اس کا مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔ "حقیقت یہ ہے کہ ساتھی ایک سرخ دیو ہے، اور یہ کہ اس کے قریب ہے، مشاہدے کو زیادہ درست اور قابل اعتماد بناتا ہے،" وکی کالوگیرا کہتے ہیں، نارتھ ویسٹرن یونیورسٹی کے ماہر فلکیات جو نئی تحقیق میں شامل نہیں تھے۔اسپیس ٹائم میں سمٹنااسپیس ٹائم میں سمٹنا
ماہرین فلکیات کو امید ہے کہ ایک تنگاوالا اور اسی طرح کی دیگر اشیاء اس طبیعیات پر روشنی ڈالیں گی جو بلیک ہولز اور نیوٹران ستاروں دونوں کی تشکیل پر حکومت کرتی ہے۔ دونوں چیزیں اس وقت بنتی ہیں جب ایک ستارہ اپنی زندگی کے اختتام کو پہنچتا ہے، اس کے جوہری ایندھن کی سپلائی ختم ہو جاتی ہے۔ لیکن کسی بھی انفرادی ستارے کی قسمت کس کا انتظار کر رہی ہے اس کا انحصار اس کی کمیت پر ہوتا ہے۔ اگر ستارہ ہمارے سورج سے تھوڑا بڑا ہے تو یہ ایک سپرنووا دھماکے میں اڑ جاتا ہے۔ ستارے کا بقیہ حصہ کشش ثقل کے ذریعے دبا کر نیوٹران ستارہ بناتا ہے — ایک ایسی شے جس میں اتنا گھنا مواد ایک جوہری مرکزے کی طرح مضبوطی سے جمع ہوتا ہے۔ اگر شے بہت زیادہ بھاری ہو، تاہم، شے کشش ثقل کی قوت کے تحت مزید گر جاتی ہے۔ ، ایک بلیک ہول بنانا۔ اگرچہ ستارہ دس ملین سال تک زندہ رہا ہو، لیکن یہ اختتامی کھیل ناقابل یقین رفتار کے ساتھ کھیلتا ہے۔“ ایک سے پانچ سیکنڈ کے وقفے میں، ستارہ فیصلہ کرتا ہے کہ آیا یہ سپرنووا کے طور پر پھٹنے والا ہے اور ایک نیوٹران ستارہ پیدا کرنے والا ہے، یا اس کا۔ اوہائیو سٹیٹ یونیورسٹی کے ماہر فلکیات اور یونیکورن پیپر کے شریک مصنف ٹوڈ تھامسن کا کہنا ہے کہ یہ ٹوٹ کر بلیک ہول بن جائے گا۔ "یا کوئی درمیانی معاملہ ہو سکتا ہے، جہاں یہ تھوڑا سا پھٹتا ہے، لیکن پھر بھی اس میں مواد واپس گرتا ہے، جس سے بلیک ہول پیدا ہوتا ہے۔ ان سب کا فیصلہ بہت مختصر ترتیب میں ہو جاتا ہے۔" محققین کے لیے ایک مخمصہ یہ ہے کہ متعلقہ طبیعیات کا براہ راست مطالعہ کرنا ناممکن ہے۔ کالوجیرا کا کہنا ہے کہ "ہم ابھی تک پوری طرح سے نہیں سمجھ پائے ہیں کہ مادہ جوہری کثافت پر کیسے برتاؤ کرتا ہے۔ "یہ فلکیات کا چیلنج ہے: ہم لیب میں ان کثافتوں کی نقل نہیں کر سکتے۔" ایک تنگاوالا جیسے چھوٹے بلیک ہولز، سائنس دانوں کو اس کائناتی پہیلی کو ایک ساتھ جوڑنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ یورپی خلائی ایجنسی کا گایا خلائی جہاز، جو آسمان میں ستاروں کی پوزیشن کو درست طریقے سے نقشہ بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو شاید اپنے ساتھی ستاروں پر ٹگنے والے مزید چھوٹے بلیک ہولز کو ظاہر کر رہا ہے۔ نیو میکسیکو میں ایک دوربین لاکھوں آسمانی اشیاء کی تفصیلی نظر فراہم کرنے کے لیے اور اس طرح ستاروں کی حرکت کو ظاہر کر سکتی ہے جب وہ غیب کے ساتھیوں کو جواب دیتے ہیں۔ چھوٹے بلیک ہولز ویرا سی روبن آبزرویٹری کو بھی مل سکتے ہیں، جو اب چلی میں زیر تعمیر ہے۔ جیسے جیسے مزید ڈیٹا دستیاب ہوتا ہے، ماہرین فلکیات یہ جاننے کی امید کرتے ہیں کہ آیا چھوٹے بلیک ہولز کی کمی تارکیی طبیعیات کے کسی نئے پہلو کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ بلیک ہولز درحقیقت پوری کہکشاں میں چھپے ہوئے ہیں، جن کی ابھی تک کوئی گنتی نہیں کی گئی کیونکہ ہم نے صرف ان کا شکار کرنے کے ذرائع ہی تیار کیے ہیں۔
ماہرین فلکیات کو امید ہے کہ ایک تنگاوالا اور اسی طرح کی دیگر اشیاء اس طبیعیات پر روشنی ڈالیں گی جو بلیک ہولز اور نیوٹران ستاروں دونوں کی تشکیل پر حکومت کرتی ہے۔ دونوں چیزیں اس وقت بنتی ہیں جب ایک ستارہ اپنی زندگی کے اختتام کو پہنچتا ہے، اس کے جوہری ایندھن کی سپلائی ختم ہو جاتی ہے۔ لیکن کسی بھی انفرادی ستارے کی قسمت کس کا انتظار کر رہی ہے اس کا انحصار اس کی کمیت پر ہوتا ہے۔ اگر ستارہ ہمارے سورج سے تھوڑا بڑا ہے تو یہ ایک سپرنووا دھماکے میں اڑ جاتا ہے۔ ستارے کا بقیہ حصہ کشش ثقل کے ذریعے دبا کر نیوٹران ستارہ بناتا ہے — ایک ایسی شے جس میں اتنا گھنا مواد ایک جوہری مرکزے کی طرح مضبوطی سے جمع ہوتا ہے۔ اگر شے بہت زیادہ بھاری ہو، تاہم، شے کشش ثقل کی قوت کے تحت مزید گر جاتی ہے۔ ، ایک بلیک ہول بنانا۔ اگرچہ ستارہ دس ملین سال تک زندہ رہا ہو، لیکن یہ اختتامی کھیل ناقابل یقین رفتار کے ساتھ کھیلتا ہے۔“ ایک سے پانچ سیکنڈ کے وقفے میں، ستارہ فیصلہ کرتا ہے کہ آیا یہ سپرنووا کے طور پر پھٹنے والا ہے اور ایک نیوٹران ستارہ پیدا کرنے والا ہے، یا اس کا۔ اوہائیو سٹیٹ یونیورسٹی کے ماہر فلکیات اور یونیکورن پیپر کے شریک مصنف ٹوڈ تھامسن کا کہنا ہے کہ یہ ٹوٹ کر بلیک ہول بن جائے گا۔ "یا کوئی درمیانی معاملہ ہو سکتا ہے، جہاں یہ تھوڑا سا پھٹتا ہے، لیکن پھر بھی اس میں مواد واپس گرتا ہے، جس سے بلیک ہول پیدا ہوتا ہے۔ ان سب کا فیصلہ بہت مختصر ترتیب میں ہو جاتا ہے۔" محققین کے لیے ایک مخمصہ یہ ہے کہ متعلقہ طبیعیات کا براہ راست مطالعہ کرنا ناممکن ہے۔ کالوجیرا کا کہنا ہے کہ "ہم ابھی تک پوری طرح سے نہیں سمجھ پائے ہیں کہ مادہ جوہری کثافت پر کیسے برتاؤ کرتا ہے۔ "یہ فلکیات کا چیلنج ہے: ہم لیب میں ان کثافتوں کی نقل نہیں کر سکتے۔" ایک تنگاوالا جیسے چھوٹے بلیک ہولز، سائنس دانوں کو اس کائناتی پہیلی کو ایک ساتھ جوڑنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ یورپی خلائی ایجنسی کا گایا خلائی جہاز، جو آسمان میں ستاروں کی پوزیشن کو درست طریقے سے نقشہ بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو شاید اپنے ساتھی ستاروں پر ٹگنے والے مزید چھوٹے بلیک ہولز کو ظاہر کر رہا ہے۔ نیو میکسیکو میں ایک دوربین لاکھوں آسمانی اشیاء کی تفصیلی نظر فراہم کرنے کے لیے اور اس طرح ستاروں کی حرکت کو ظاہر کر سکتی ہے جب وہ غیب کے ساتھیوں کو جواب دیتے ہیں۔ چھوٹے بلیک ہولز ویرا سی روبن آبزرویٹری کو بھی مل سکتے ہیں، جو اب چلی میں زیر تعمیر ہے۔ جیسے جیسے مزید ڈیٹا دستیاب ہوتا ہے، ماہرین فلکیات یہ جاننے کی امید کرتے ہیں کہ آیا چھوٹے بلیک ہولز کی کمی تارکیی طبیعیات کے کسی نئے پہلو کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ بلیک ہولز درحقیقت پوری کہکشاں میں چھپے ہوئے ہیں، جن کی ابھی تک کوئی گنتی نہیں کی گئی کیونکہ ہم نے صرف ان کا شکار کرنے کے ذرائع ہی تیار کیے ہیں۔