سائنس دانوں نے جدید سپرکمپیوٹر کی مدد سے ’لومینا‘ (Lumina) نامی ایک بڑی سمیولیشن تیار کی ہے، جس کے ذریعے کائنات کے ابتدائی دو ارب سال کے ارتقا کا جائزہ لیا گیا ہے۔ اس تحقیق سے یہ سمجھنے میں مدد مل سکتی ہے کہ ابتدائی ستاروں، کہکشاؤں اور بلیک ہولز نے کائنات کو تاریکی سے روشنی کی جانب کیسے منتقل کیا۔
میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (ایم آئی ٹی)، ہارورڈ یونیورسٹی اور دیگر اداروں کے محققین کی تیار کردہ یہ سمیولیشن تقریباً ایک ارب 60 کروڑ نوری سال پر محیط کائناتی علاقے کا احاطہ کرتی ہے۔ تحقیق سائنسی جریدے ’منتھلی نوٹسز آف دی رائل آسٹرونومیکل سوسائٹی‘ میں شائع ہوئی ہے۔
بگ بینگ کے تقریباً 3 لاکھ 80 ہزار سال بعد کائنات میں غیر جانب دار ہائیڈروجن ایٹم بننے لگے۔ اس وقت ستارے وجود میں نہیں آئے تھے اور کائنات کا بیشتر حصہ تاریکی میں ڈوبا ہوا تھا۔ اس دور کو سائنسی اصطلاح میں ’کاسمک ڈارک ایج‘ کہا جاتا ہے۔
بعد میں ابتدائی ستاروں اور کہکشاؤں سے خارج ہونے والی بالائے بنفشی تابکاری نے ہائیڈروجن ایٹموں سے الیکٹران الگ کرنا شروع کیے۔ اس عمل کو ہائیڈروجن کی دوبارہ آئنائزیشن کہا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں کائنات بتدریج بالائے بنفشی روشنی کے لیے شفاف ہوتی گئی۔
لومینا سمیولیشن میں ہائیڈروجن کے ساتھ ہیلیم کی دوبارہ آئنائزیشن کا عمل بھی دکھایا گیا ہے۔ تحقیق کے مطابق ابتدائی ستاروں اور کہکشاؤں نے ہائیڈروجن کو آئنائز کرنے میں بنیادی کردار ادا کیا، جبکہ عظیم الجثہ بلیک ہولز سے خارج ہونے والی شدید تابکاری ہیلیم کی آئنائزیشن کا اہم ذریعہ بنی۔
اس سمیولیشن میں تاریک مادے، گیس، ستاروں اور روشنی کے ذرات کی حرکت اور باہمی اثرات کا جائزہ لیا گیا ہے۔ اس میں تقریباً آدھے کھرب انفرادی اجزا شامل ہیں۔ یہ سابقہ ماڈل کے مقابلے میں تقریباً 30 گنا زیادہ تفصیل فراہم کرتی ہے، جبکہ اس کا زیرِ مطالعہ کائناتی حجم سابقہ بڑی سمیولیشنز سے تقریباً 100 گنا زیادہ ہے۔
اس منصوبے کے لیے امریکا کی اوک رج نیشنل لیبارٹری کے سپرکمپیوٹر ’فرنٹیئر‘ کو استعمال کیا گیا۔ حساب کتاب کے اہم مرحلے میں ایک لاکھ سے زائد سی پی یو کورز اور تقریباً 15 ہزار گرافکس پروسیسنگ یونٹس (جی پی یوز) کی مشترکہ طاقت بروئے کار لائی گئی۔
لومینا کی مدد سے محققین ابتدائی کہکشاؤں کی تشکیل سے لے کر ان سے خارج ہونے والی تابکاری کے پھیلاؤ تک کے مراحل کا مشاہدہ کرسکتے ہیں۔ سمیولیشن میں دکھایا گیا ہے کہ گیس اور تاریک مادہ کس طرح مخصوص علاقوں میں جمع ہوتے ہیں، وہاں کہکشائیں اور ستارے وجود میں آتے ہیں اور پھر ان کی تابکاری اردگرد موجود ہائیڈروجن کو تبدیل کرتی ہے۔
تحقیق کے مطابق لومینا کا ایک اہم فائدہ یہ ہے کہ اس کے ذریعے کائنات کے وسیع ترین حصوں کے ساتھ انفرادی کہکشاؤں کا بھی تفصیلی مطالعہ ممکن ہے۔ محققین اب اس کے نتائج کا مستقبل کی دوربینوں سے حاصل ہونے والے مشاہدات کے ساتھ موازنہ کرنا چاہتے ہیں تاکہ ابتدائی کائنات سے متعلق سائنسی نظریات کو مزید جانچا جاسکے۔
اس تحقیق میں ایم آئی ٹی، ہارورڈ یونیورسٹی اور دیگر عالمی اداروں کے سائنس دان شامل تھے، جبکہ منصوبے کو ناسا اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کی جزوی مالی معاونت حاصل رہی۔
Source link
