جیمز ویب دوربین نے کشش ثقل لینسنگ ٹکنالوجی کے ساتھ تاریک مادے کا سب سے تفصیلی نقشہ ظاہر کیا

ناسا کے جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ نے کائناتولوجی میں ایک نیا سنگ میل حاصل کیا ہے جس سے اب تک کا سب سے زیادہ ریزولوشن ڈارک میٹر نقشہ تیار کیا گیا ہے۔ کشش ثقل لینسنگ کی کمزور تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ، سائنس دانوں نے آسمان کے ایک وسیع علاقے میں اس پوشیدہ مادے کی تقسیم کا نقشہ تیار کیا ہے ، جس سے کائنات کو برقرار رکھنے والے ڈھانچے کا ایک بے مثال نظریہ فراہم کیا گیا ہے۔ یہ مشاہدہ کاسموس ویب پروجیکٹ کے ایک حصے کے طور پر کیا گیا تھا۔

نیا کائناتی چارٹ برج سیکسن میں 0.54 مربع ڈگری کے رقبے پر محیط ہے اور یہ تقریبا 800،000 دور کی کہکشاؤں کے تجزیہ پر مبنی ہے۔ ان کہکشاؤں سے روشنی میں چھوٹی چھوٹی بگاڑ کی پیمائش کرکے ، ماہرین فلکیات تاریک مادے کی موجودگی اور حراستی کا اندازہ لگانے میں کامیاب ہوگئے ، جو ایک پوشیدہ عینک کی طرح کام کرتا ہے ، جگہ کے وقت کو گھماتا ہے۔

یہ نتیجہ نہ صرف کائناتی ڈھانچے کی تشکیل کے بارے میں موجودہ نظریات کی توثیق کرتا ہے ، بلکہ جدید طبیعیات کے سب سے بڑے اسرار کی نوعیت کو سمجھنے کے لئے نئے دروازے بھی کھولتا ہے۔ نقشہ کی گہرائی اور تفصیل پچھلی تمام کوششوں کو نمایاں طور پر آگے بڑھتی ہے ، جس سے اسکیل پر تاریک مادے کے جھنڈوں اور تنتوں کا انکشاف ہوتا ہے جو پہلے کبھی نہیں دیکھا تھا۔

تاریک معاملہ کیا ہے اور اس کا کائناتی فنکشن

ڈارک مادہ کائنات کے ایک انتہائی خفیہ اور وافر اجزاء کی نمائندگی کرتا ہے ، جو تمام موجودہ مادوں میں سے تقریبا 85 85 فیصد ہے۔ عام ، یا بیریونک کے برعکس ، جو ستارے ، سیارے اور خود کی تشکیل کرتا ہے ، تاریک مادے روشنی یا برقی مقناطیسی تابکاری کی کسی دوسری شکل کے ساتھ بات چیت نہیں کرتا ہے۔ یہ روشنی کو خارج ، جذب یا عکاسی نہیں کرتا ہے ، جس سے یہ روایتی آپٹیکل دوربینوں کے لئے مکمل طور پر پوشیدہ ہوتا ہے۔ اس کا وجود مکمل طور پر اس کے کشش ثقل کے اثرات پر نظر آنے والے مادے پر لگایا جاتا ہے۔ اس کی موجودگی کا ثبوت متعدد ترازو پر دیکھا جاتا ہے ، انفرادی کہکشاؤں کی گھماؤ رفتار سے ، جو توقع سے زیادہ تیزی سے گھومتے ہیں اگر ہم صرف ان کے مرئی بڑے پیمانے پر ، کہکشاؤں کے بہت بڑے گروپوں کے ہم آہنگی پر غور کرتے ہیں ، جو اس مادہ کے ذریعہ فراہم کردہ اضافی کشش ثقل کی کھینچ کے بغیر الگ ہوجاتے ہیں۔ تاریک ماد .ہ ایک پوشیدہ “کنکال” کے طور پر کام کرتا ہے ، جس پر عام مادہ کہکشاؤں اور دیگر بڑے ڈھانچے کی تشکیل کے لئے جمع ہوتا ہے ، اور کائنات کے ارتقاء اور فن تعمیر میں بنیادی کردار ادا کرتا ہے جیسا کہ آج ہم جانتے ہیں۔

کشش ثقل لینسنگ کی کمزور تکنیک کی درستگی

کائنات میں بڑے پیمانے پر تقسیم کی نقشہ سازی کے لئے کشش ثقل لینسنگ کی کمزور تکنیک ایک طاقتور ٹول ہے ، جس میں تاریک مادے بھی شامل ہیں۔ یہ آئن اسٹائن کے عمومی رشتہ داری کے اصول پر مبنی ہے ، جو یہ پوسٹ کرتا ہے کہ بڑے پیمانے پر اشیاء خلائی وقت کے تانے بانے کو گھماتی ہیں۔ جب دور دراز کی کہکشاں سے روشنی زمین کی طرف سفر کرتی ہے تو ، اس کا راستہ کسی بھی معاملے کی کشش ثقل سے تھوڑا سا پھٹا دیتا ہے ، جو نظر آتا ہے یا تاریک ہوتا ہے ، ماخذ اور مبصر کے درمیان ہوتا ہے۔ یہ انحراف پس منظر کی کہکشاں کی شبیہہ میں ٹھیک ٹھیک مسخ کا سبب بنتا ہے ، جس سے اس کی ظاہری شکل بدل جاتی ہے۔ مضبوط کشش ثقل لینسنگ کے برعکس ، جو ایک ہی شے کی آرکس ، انگوٹھی یا ایک سے زیادہ تصاویر تشکیل دے سکتا ہے ، کمزور لینسنگ کا اثر بہت زیادہ لطیف ہے اور صرف کہکشاؤں کی ایک بڑی تعداد کے اعدادوشمار کے تجزیے کے ذریعے اس کا پتہ لگایا جاسکتا ہے۔ کسی خطے میں سیکڑوں ہزاروں کہکشاؤں کی سمت اور شکل کی پیمائش کرکے ، سائنس دان کشش ثقل کے میدان کی تشکیل نو کرسکتے ہیں اور اس کے نتیجے میں ، بڑے پیمانے پر نقشہ جس نے اسے پیدا کیا۔

اس تکنیک کی کامیابی دور دور دور دور کی کہکشاؤں کی تیز ، گہری تصاویر پر قبضہ کرنے کے لئے دوربین کی صلاحیت پر تنقیدی طور پر منحصر ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ چمکتا ہے۔ اس کے 6.5 میٹر کے مرکزی آئینے اور اس کی غیر معمولی اورکت حساسیت کے ساتھ ، ویب کسی بھی سابقہ ​​آبزرویٹری کے مقابلے میں بیہوش ، دور کی کہکشاؤں کا پتہ لگاسکتا ہے۔ اس کے نیرکام کیمرے کی اعلی ریزولوشن اس کی اجازت دیتی ہے کہ وہ غیر معمولی صحت سے متعلق کہکشاؤں کی شکلوں کی پیمائش کرسکے ، جو تاریک مادے کی وجہ سے ہونے والی چھوٹی چھوٹی بگاڑ کی نشاندہی کرنے کے لئے ضروری ہے۔ اس بہتر صلاحیت نے نئے نقشے کو پچھلے رصد گاہوں کے مقابلے میں چھوٹے ، زیادہ تفصیلی ڈھانچے کو ظاہر کرنے کی اجازت دی ، جس سے غیر معمولی سختی کے ساتھ کائناتی ماڈلز کی جانچ کرنے کے لئے ایک مضبوط ڈیٹا بیس فراہم کیا گیا۔

بے مثال تفصیلات ہبل مشاہدات کو عبور کرتی ہیں

پچھلے کام کے مقابلے میں جیمز ویب کے نئے تاریک مادے کے نقشے کی برتری واضح ہوجاتی ہے ، خاص طور پر 2007 میں آسمان کے اسی خطے میں ہبل اسپیس دوربین کے ذریعہ تیار کردہ نقشہ۔

ویب کے نقشے میں اپنے پیش رو کی دو بار قرارداد ہے ، جس سے بہت چھوٹے تاریک مادے کے ڈھانچے کی نشاندہی کی جاسکتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ماہرین فلکیات اب کائناتی ویب کا مطالعہ کر سکتے ہیں ، جس میں چھوٹے چھوٹے کلپس اور تنتوں کا مشاہدہ کیا جاسکتا ہے جو پہلے پوشیدہ تھے۔

قرارداد کے علاوہ ، ویب کی کھوج کی طاقت نے زمین پر مبنی بہترین رصد گاہوں کے مقابلے میں تجزیہ میں تقریبا دس گنا زیادہ کہکشاؤں کو شامل کرنے کی اجازت دی۔ نمونے کے سائز میں یہ بڑے پیمانے پر اضافے سے مطالعہ کی اعداد و شمار کی بنیاد کو تقویت ملتی ہے ، جس کے نتیجے میں بڑے پیمانے پر تقسیم کا زیادہ قابل اعتماد اور درست نقشہ ہوتا ہے۔

کاسموس ویب آبزرویشن فیلڈ کی اہمیت

مشاہدے کے علاقے کا انتخاب بے ترتیب نہیں تھا۔ یہ مطالعہ کاسموس ویب پروجیکٹ کا ایک حصہ ہے ، جو کاسموس فیلڈ پر مرکوز ہے ، جو فلکیات کی تاریخ کے آسمان کے سب سے بڑے پیمانے پر مطالعہ شدہ خطوں میں سے ایک ہے۔

یہ فیلڈ ، جو آسمانی خط استوا کے قریب واقع ہے ، زمین کے دونوں نصف کرہ میں دوربینوں کے لئے نظر آتا ہے ، جس سے سال بھر مستقل اور باہمی تعاون کے مشاہدات کی اجازت ملتی ہے۔

کاسموس پروجیکٹ ایک کثیر طول موج کا نقطہ نظر اختیار کرتا ہے ، جس میں 15 سے زیادہ جگہ اور زمینی بنیاد پر دوربینوں کے اعداد و شمار کو یکجا کیا جاتا ہے ، جس میں ریڈیو لہروں سے لے کر ایکس رے تک شامل ہیں۔ یہ مکمل نظریہ سائنس دانوں کو ڈارک مادے اور بیریونک مادے کے مابین تعلقات کا تفصیل سے مطالعہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

جیمز ویب کی مخصوص شراکت میں 255 گھنٹے مشاہدے کا وقت شامل تھا ، ایک اہم سرمایہ کاری جس کے نتیجے میں کشش ثقل لینسنگ کے تجزیہ کے لئے ضروری ہے ، غیر معمولی گہرائی اور وضاحت کی تصاویر۔

جدید آلات جس نے دریافت کو ممکن بنایا

جیمز ویب پر سوار دو اہم آلات نقشہ کی تشکیل کے لئے انتہائی اہم تھے۔ قریب قریب اورکت کیمرا (NIRCAM) ایک اہم ٹول تھا ، جس نے اعلی ریزولوشن امیجز کو اپنی گرفت میں لیا جس نے تجزیہ کی بنیاد تشکیل دی۔

نیرکام کی تکمیل کرتے ہوئے ، درمیانی اورکت والے آلہ (MIRI) نے ایک اہم معاون کردار ادا کیا۔ ماری نے کہکشاں کے فاصلے کی پیمائش کو بہتر بنانے میں مدد کی اور کائناتی دھول کے ذریعہ غیر واضح کہکشاؤں کی آبادی کی نشاندہی کی ، جس سے زیادہ مکمل اور درست کہکشاں مردم شماری کو یقینی بنایا گیا۔

بین الاقوامی تعاون سے فلکیات کو فروغ ملتا ہے

جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ بین الاقوامی سائنسی تعاون کی ایک کامیاب مثال ہے ، جس کی سربراہی NASA نے یورپی خلائی ایجنسی (ESA) اور کینیڈا کی خلائی ایجنسی (CSA) کے ساتھ شراکت میں کی ہے۔ کاسموس-ویب پروجیکٹ اسی فلسفے کی پیروی کرتا ہے ، مختلف ممالک کی تحقیقی ٹیمیں کائنات کے رازوں کو غیر مقفل کرنے کے لئے ڈیٹا کا تجزیہ کرتی ہیں۔ یہ تعاون علم اور وسائل کے امتزاج کی اجازت دیتا ہے ، جو سائنسی دریافتوں کی رفتار کو تیز کرتا ہے۔

پوشیدہ کائنات کی تلاش میں اگلے اقدامات

اگرچہ ویب کا نقشہ ایک یادگار پیشگی ہے ، لیکن یہ صرف آغاز ہے۔ مستقبل کے رصد گاہوں ، جیسے ناسا کی نینسی گریس رومن اسپیس ٹیلی سکوپ ، کو اسی طرح کے سروے کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، لیکن آسمان کے علاقوں کو ہزاروں گنا زیادہ ڈھانپنے کے لئے۔

رومن کے وسیع سروے کے ساتھ ویب کے “گہری غوطہ خوروں” کے ساتھ ، اگلی نسل کے زمینی بنیاد پر دوربینوں کے اعداد و شمار کے ساتھ ، ماہرین فلکیات کو غیر معمولی صحت سے متعلق کائناتی ماڈلز کی جانچ کرنے کی اجازت ہوگی۔ مستقبل کے یہ مشاہدات کائناتی وقت کے دوران تاریک مادے کے ارتقا کو واضح کرنے میں مدد کریں گے اور آخر کار اس کی اصل نوعیت کو ظاہر کرسکتے ہیں۔