چین کی فاسٹ دوربین کائناتی ارتقاء کو سمجھنے کے لیے نئے اشارے پیش کرتی ہے۔

سائنسدانوں نے طویل عرصے سے ایک پریشان کن سوال کا سامنا کیا ہے: ابتدائی کائنات میں، نئے ستارے شاندار تعدد کے ساتھ نمودار ہوئے، پھر بھی آج، ستاروں کی تشکیل واضح طور پر سست پڑ گئی ہے۔ اب، چینی سائنسدانوں کی سربراہی میں ایک نئی تحقیق اس کائناتی اسرار کو کھولنے میں مدد کے لیے تازہ اور اہم اشارے پیش کر رہی ہے۔

ایک بین الاقوامی ٹیم – بشمول چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (NAOC) کی قومی فلکیاتی رصد گاہیں، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کی شنگھائی فلکیاتی آبزرویٹری (SHAO)، شنگھائی جیاؤ ٹونگ یونیورسٹی، اور دیگر اداروں نے اس محاذ پر اہم پیش رفت کی ہے۔ ڈارک انرجی اسپیکٹروسکوپک انسٹرومنٹ (DESI) کے ساتھ چین کے پانچ سو میٹر اپرچر اسپیکٹریکل ریڈیو ٹیلی سکوپ (FAST) کا استعمال کرتے ہوئے، ایک عالمی پروجیکٹ جس میں 70 سے زیادہ ادارے شامل ہیں، محققین نے گزشتہ 4.5 بلین سالوں میں کائنات میں غیر جانبدار ہائیڈروجن ارتقاء کی اعلیٰ درستگی کی پیمائش کی۔ ان کا کام اس دیرینہ معمے پر نئی روشنی ڈال رہا ہے۔

NAOC کے ایک محقق جیانگ پینگ نے کہا، “کائنات کے لیے نئے ستاروں کی تشکیل کرنا مشکل کیوں ہوتا جا رہا ہے؟ یہ کہکشاں کی تشکیل اور ارتقاء کے میدان میں ایک بنیادی سوال ہے۔” ایک وسیع پیمانے پر منعقد اور بدیہی وضاحت یہ ہے کہ جیسے جیسے کائنات تیار ہوتی ہے، ستاروں کی پرورش کرنے والی ٹھنڈی گیس آہستہ آہستہ استعمال ہوتی ہے، جو آخر کار ستاروں کی تشکیل میں کمی کا باعث بنتی ہے۔ اگر یہ منظر نامہ برقرار رہتا ہے، تو ستاروں کی تشکیل کی شرح میں کمی لامحالہ سرد گیس کے ذخائر کی کمی کے ساتھ ہونی چاہیے۔

نیوٹرل ایٹم ہائیڈروجن کہکشاؤں میں سرد گیس کے سب سے اہم ذخائر میں سے ایک ہے اور بڑے پیمانے پر گیس سائیکلنگ اور اندرونی ستارے کی تشکیل کے درمیان ایک اہم ربط کا کام کرتا ہے۔ تاہم، غیر جانبدار ہائیڈروجن کو بنیادی طور پر اس کی انتہائی بیہوش 21-سینٹی میٹر سپیکٹرل لائن کے ذریعے دریافت کیا جاتا ہے۔ اور دور دراز کہکشاؤں کے لیے، انفرادی سگنلز اکثر پس منظر کے شور میں دب جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں قابل اعتماد، براہ راست مشاہداتی ثبوت کی مسلسل کمی ہوتی ہے، SHAO کے ایک محقق گوو ہونگ نے کہا۔

FAST کے انتہائی حساس ریڈیو مشاہدات کو DESI کے وسیع اسپیکٹروسکوپک اسکائی سروے کے ساتھ ملا کر، اس مطالعہ نے تقریباً ایک تہائی آسمان پر 2.5 ملین کہکشاؤں کا تجزیہ کیا۔ اس نقطہ نظر نے محققین کو بے مثال شماریاتی درستگی اور نمونے کے سائز کے ساتھ کائناتی غیر جانبدار ہائیڈروجن کی ارتقائی تاریخ کا پتہ لگانے کی اجازت دی۔

درست پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ 4.5 بلین سال پہلے، کائناتی ستارے کی تشکیل کی شرح آج کے مقابلے میں تقریباً 2.5 گنا تھی، جب کہ اس وقت نیوٹرل ایٹم ہائیڈروجن کی کثافت اس کی موجودہ قدر سے صرف 1.4 گنا تھی۔

دوسرے لفظوں میں، ستارہ بنانے کی سرگرمی میں کمی کے باوجود، کائنات کے غیر جانبدار ہائیڈروجن کے ذخائر مل کر خشک نہیں ہوئے۔ جیانگ نے کہا کہ یہ تلاش اس سادہ منظر نامے کو براہ راست مسترد کرتی ہے کہ “غیر جانبدار ہائیڈروجن کی تیزی سے تھکن ستارے کی تشکیل میں کمی کا سبب بنی۔”

لہذا اگر غیر جانبدار ہائیڈروجن کے ذخائر اب بھی وافر ہیں، تو ستارے کی تشکیل کو کیا مشکل بنا رہا ہے؟

محققین کا مشورہ ہے کہ ستارے بنیادی طور پر گھنے مالیکیولر گیس کے بادلوں کے اندر پیدا ہوتے ہیں۔ جیسا کہ مجموعی طور پر کائناتی گیس کی کثافت میں کمی آتی ہے، غیر جانبدار ہائیڈروجن کو مالیکیولر ہائیڈروجن میں تبدیل کرنے کی کارکردگی اسی کے مطابق کم ہوتی جاتی ہے، جس کی وجہ سے سالماتی گیس جو ستاروں کو براہ راست انکیوبیٹ کر سکتی ہے آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے۔

یہ نتائج منگل کو بین الاقوامی جریدے نیچر آسٹرونومی میں شائع ہوئے۔