مئی 2023 میں، LIGO (لیزر انٹرفیرومیٹر گریویٹیشنل ویو آبزرویٹری) کے اپنے چوتھے مشاہدات کے لیے واپس آن ہونے کے فوراً بعد، اس نے ایک تصادم سے کشش ثقل کی لہر کا سگنل کسی شے کا، غالباً ایک نیوٹران ستارہ، جس میں مشتبہ بلیک ہول کا ماس ہے جو ہمارے سورج سے 2.5 سے 4.5 گنا زیادہ ہے۔
یہ سگنل، جسے GW230529 کہا جاتا ہے، محققین کے لیے دلچسپ ہے کیونکہ امیدوار بلیک ہول کا ماس سب سے بھاری معلوم نیوٹران ستاروں کے درمیان ایک نام نہاد بڑے پیمانے پر فرق کے اندر آتا ہے، جو دو شمسی ماس سے تھوڑا زیادہ ہیں، اور سب سے ہلکے معلوم بلیک ہولز، جو تقریبا پانچ شمسی ماس اگرچہ کشش ثقل کی لہر کا سگنل اکیلے اس چیز کی اصل نوعیت کو ظاہر نہیں کر سکتا، مستقبل میں اسی طرح کے واقعات کا پتہ لگانا، خاص طور پر روشنی کے پھٹنے کے ساتھ، اس سوال کا جواب دینے کی کلید کو روک سکتا ہے کہ بلیک ہولز کتنے ہلکے ہو سکتے ہیں۔
یہ تصویر نیوٹران ستارے (بلیک ہول کی کشش ثقل کی وجہ سے بہت اچھی طرح سے بگڑی ہوئی) کے ساتھ ایک نچلے ماس-گیپ بلیک ہول (گہرے سرمئی سطح) کے اتحاد اور انضمام کو دکھاتی ہے۔ انضمام کے تخروپن سے یہ ساکن تصویر صرف نیوٹران ستارے کے کم کثافت والے اجزاء کو نمایاں کرتی ہے، جس میں 60 گرام فی کیوبک سنٹی میٹر (گہرا نیلا) سے لے کر 600 کلوگرام فی کیوبک سنٹی میٹر (سفید) ہوتا ہے۔ اس کی شکل نیوٹران ستارے کے کم کثافت والے مواد کی مضبوط خرابیوں کو نمایاں کرتی ہے۔ تصویری کریڈٹ: ایوان مارکین، ٹم ڈائیٹرچ (یونیورسٹی آف پوٹسڈیم)، ہیرالڈ پال فائفر، الیسنڈرا بوونانو (میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ برائے کشش ثقل طبیعیات)
واشنگٹن میں LIGO ہینفورڈ میں سراغ لگانے والی لیڈ سائنسدان جین ڈریگرز (پی ایچ ڈی '15) کہتی ہیں، "تازہ ترین دریافت کشش ثقل-لہر پکڑنے والے نیٹ ورک کی متاثر کن سائنس کی صلاحیت کو ظاہر کرتی ہے، جو کہ تیسری مشاہداتی دوڑ کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ حساس ہے۔" دو سہولیات میں سے ایک، لوزیانا میں LIGO Livingston کے ساتھ، جو LIGO آبزرویٹری بناتی ہے۔
LIGO 2015 میں تاریخ رقم کی۔ خلا میں کشش ثقل کی لہروں کا پہلا براہ راست پتہ لگانے کے بعد۔ اس کے بعد سے، LIGO اور یورپ میں اس کے پارٹنر ڈیٹیکٹر، Virgo، نے بلیک ہولز کے درمیان تقریباً 100 انضمام کا پتہ لگایا ہے، نیوٹران ستاروں کے درمیان مٹھی بھر، ساتھ ہی نیوٹران ستاروں اور بلیک ہولز کے درمیان انضمام کا بھی پتہ چلا ہے۔ جاپانی ڈیٹیکٹر KAGRA نے 2019 میں کشش ثقل کی لہر کے نیٹ ورک میں شمولیت اختیار کی، اور سائنسدانوں کی ٹیم جو تینوں ڈیٹیکٹرز کے ڈیٹا کا اجتماعی تجزیہ کرتی ہے اسے LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) تعاون کے نام سے جانا جاتا ہے۔ LIGO آبزرویٹریوں کو نیشنل سائنس فاؤنڈیشن (NSF) کی طرف سے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے، اور ان کا تصور، تعمیر، اور Caltech اور MIT کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔
تازہ ترین دریافت یہ بھی بتاتی ہے کہ ہلکے وزن والے بلیک ہولز کے تصادم پہلے کے خیال سے زیادہ عام ہو سکتے ہیں۔
"یہ کھوج، چوتھی LIGO-Virgo-KAGRA کے مشاہداتی دوڑ کے ہمارے دلچسپ نتائج میں سے پہلا، یہ ظاہر کرتا ہے کہ نیوٹران ستاروں اور کم ماس بلیک ہولز کے درمیان اسی طرح کے تصادم کی شرح اس سے زیادہ ہو سکتی ہے جتنا ہم نے پہلے سوچا تھا،" جیس میک آئور کہتے ہیں، یونیورسٹی آف برٹش کولمبیا میں اسسٹنٹ پروفیسر، LIGO سائنسی تعاون کے نائب ترجمان، اور کالٹیک میں ایک سابق پوسٹ ڈاکٹریٹ فیلو۔
GW230529 ایونٹ سے پہلے، ایک اور دلچسپ ماس گیپ امیدوار آبجیکٹ کی نشاندہی کی گئی تھی۔ اس واقعہ میں، جو اگست 2019 میں ہوا تھا اور GW190814 کے نام سے جانا جاتا ہے، a 2.6 شمسی ماس کا کمپیکٹ آبجیکٹ ملا ایک کائناتی تصادم کے حصے کے طور پر، لیکن سائنسدانوں کو یقین نہیں ہے کہ آیا یہ نیوٹران ستارہ تھا یا بلیک ہول۔
دیکھ بھال اور اپ گریڈ کے لیے وقفے کے بعد، ڈیٹیکٹرز کی چوتھی مشاہداتی دوڑ 10 اپریل 2024 کو دوبارہ شروع ہوگی، اور فروری 2025 تک جاری رہے گی۔
وٹنی کلاوین کے ذریعہ تحریر کردہ
ماخذ: کالٹیک
