Millisecond pulsar
ایک ملی سیکنڈ پلسار (ایم ایس پی) ایک پلسار ہے جس کی گردش کی مدت تقریبا 10 ملی سیکنڈ سے کم ہوتی ہے۔ برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے ریڈیو، ایکس رے، اور گاما شعاعوں کے حصوں میں ملی سیکنڈ پلسروں کا پتہ چلا ہے۔ ملی سیکنڈ پلسروں کی ابتدا کا اہم نظریہ یہ ہے کہ وہ پرانے، تیزی سے گھومنے والے نیوٹرون ستارے ہیں جو ایک قریبی بائنری نظام میں ساتھی ستارے سے مادے کے جمع ہونے کے ذریعے گھوم چکے ہیں یا "ری سائیکل" کیے گئے ہیں۔ اس وجہ سے، ملی سیکنڈ کے پلسروں کو بعض اوقات ری سائیکلڈ پلسروں کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ ملی سیکنڈ پلسروں کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ ان کا تعلق کم بڑے پیمانے پر ایکس رے بائنری سسٹمز سے ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ان نظاموں میں ایکس رے ایک نیوٹران ستارے کی ایکریشن ڈسک سے خارج ہوتے ہیں جو ایک ساتھی ستارے کی بیرونی تہوں سے پیدا ہوتی ہے جو اس کے روچے لوب سے بہہ گئی ہے۔ اس ایکریشن ایونٹ سے کونیی مومنٹم کی منتقلی نظریاتی طور پر پلس کی گردش کی شرح کو سینکڑوں گنا فی سیکنڈ تک بڑھا سکتی ہے، جیسا کہ ملی سیکنڈ پلسروں میں دیکھا جاتا ہے۔ اس بات کے حالیہ شواہد ملے ہیں کہ معیاری ارتقائی نمونہ تمام ملی سیکنڈ پلسروں، خاص طور پر نسبتا زیادہ مقناطیسی میدانوں والے نوجوان ملی سیکنڈ پلسروں کے ارتقاء کی وضاحت کرنے میں ناکام رہا ہے، جیسے۔ پی ایس آر بی 1937+21۔ بلینٹ کزلٹن اور ایس ای تھورسیٹ (یو سی ایس سی) نے دکھایا کہ مختلف ملی سیکنڈ کے پلسروں کو کم از کم دو الگ الگ عملوں سے بننا چاہیے۔ لیکن دوسرے عمل کی نوعیت ایک معمہ بنی ہوئی ہے۔ کئی ملی سیکنڈ کے پلسار گلوبولر کلسٹرز میں پائے جاتے ہیں۔ یہ ان کی تشکیل کے اسپن اپ تھیوری سے مطابقت رکھتا ہے، کیونکہ ان کلسٹروں کی انتہائی اعلی تارکی کثافت سے پتہ چلتا ہے کہ پلسار کے ایک بڑے ساتھی ستارے کے ہونے (یا قبضہ کرنے) کا بہت زیادہ امکان ہے۔ فی الحال گلوبولر کلسٹرز میں تقریبا 130 ملی سیکنڈ کے پلسار معلوم ہیں۔ گلوبولر کلسٹر ٹرزان 5 ان میں سے 37 پر مشتمل ہے، اس کے بعد 22 کے ساتھ 47 ٹکانی اور 8 پلسروں کے ساتھ ایم 28 اور ایم 15 ہیں۔ ملی سیکنڈ پلسار، جن کا وقت اعلی درستگی کے ساتھ طے کیا جا سکتا ہے، دہائیوں سے اوسط ہونے پر جوہری گھڑی پر مبنی وقت کے معیار کے مقابلے میں استحکام رکھتے ہیں۔ یہ انہیں اپنے ماحول کی بہت حساس تحقیقات بھی بناتا ہے۔ مثال کے طور پر، ان کے ارد گرد مدار میں رکھی گئی کوئی بھی چیز زمین پر ان کی دالوں کی آمد کے اوقات میں وقتا فوقتا ڈوپلر شفٹ کا سبب بنتی ہے، جس کا تجزیہ ساتھی کی موجودگی کو ظاہر کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے اور کافی اعداد و شمار کے ساتھ مدار اور شے کی کمیت کی درست پیمائش فراہم کی جا سکتی ہے۔ یہ تکنیک اتنی حساس ہے کہ کشودرگرہ جیسی چھوٹی اشیاء کا بھی پتہ لگایا جا سکتا ہے اگر وہ ملی سیکنڈ کے پلسر کے گرد چکر لگاتے ہیں۔ پہلے تصدیق شدہ بیرونی سیارے، جو "عام" شمسی جیسے ستاروں کے ارد گرد بیرونی سیاروں کی پہلی کھوج سے کئی سال پہلے دریافت ہوئے تھے، ایک ملی سیکنڈ پلسار، پی ایس آر بی 1257+12 کے گرد مدار میں پائے گئے تھے۔ یہ سیارے، کئی سالوں تک، نظام شمسی سے باہر جانے جانے والے واحد زمینی کمیت والے اجسام رہے۔ ان میں سے ایک، پی ایس آر بی 1257+12 ڈی، کی کمیت چاند سے بھی کم ہے، اور آج بھی نظام شمسی سے باہر معلوم سب سے چھوٹی کمیت والی شے ہے۔ پلسار گردش کی رفتار کو محدود کرتا ہے پہلا ملی سیکنڈ پلسار، پی ایس آر بی 1937+21، 1982 میں بیکر اور دیگر افراد نے دریافت کیا تھا۔ فی سیکنڈ تقریبا 641 بار گھومتا ہے، یہ دریافت ہونے والے تقریبا 200 میں سے دوسرا تیز ترین گھومتا ملی سیکنڈ پلسار ہے۔ پلسار پی ایس آر جے 1748-2446 ایڈ، جو 2004 میں دریافت کیا گیا تھا، 2023 تک جانا جاتا تیز ترین گھومنے والا پلسار ہے، جو فی سیکنڈ 716 بار گھومتا ہے۔ نیوٹرون ستاروں کی ساخت اور ارتقاء کے موجودہ نظریات پیش گوئی کرتے ہیں کہ اگر پلسر فی سیکنڈ 1500 گردشوں یا اس سے زیادہ کی شرح سے گھومتے ہیں تو وہ ٹوٹ جائیں گے، اور یہ کہ تقریبا 1000 گردشوں فی سیکنڈ سے زیادہ کی شرح سے وہ کشش ثقل کی تابکاری کے ذریعے توانائی کھو دیں گے اس سے زیادہ تیزی سے کہ ایکریشن کا عمل انہیں تیز کرے گا۔ 2007 کے اوائل میں روسی ایکس رے ٹائمنگ ایکسپلورر اور انٹیگرل خلائی جہاز کے اعداد و شمار نے ایک نیوٹرون اسٹار XTE J 1739-285 کو 1122 ہرٹز پر گھومتے ہوئے دریافت کیا۔ نتیجہ شماریاتی طور پر اہم نہیں ہے، جس کی اہمیت کی سطح صرف 3 سگما ہے۔ اگرچہ یہ مزید مشاہدات کے لیے ایک دلچسپ امیدوار ہے، لیکن موجودہ نتائج بے نتیجہ ہیں۔ پھر بھی، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ کشش ثقل کی تابکاری گردش کی شرح کو کم کرنے میں کردار ادا کرتی ہے۔ ایک ایکس رے پلسار جو 599 گردش فی سیکنڈ پر گھومتا ہے، آئی جی آر جے 00291+5934، مستقبل میں ایسی لہروں کا پتہ لگانے میں مدد کرنے کے لیے ایک اہم امیدوار ہے (اس طرح کے زیادہ تر ایکس رے پلسار صرف 300 گردش فی سیکنڈ پر گھومتے ہیں)۔ پلس ٹائمنگ کشش ثقل کی لہروں کا استعمال کرتے ہوئے کشش ثقل کی لہر کا پتہ لگانا آئن سٹائن کے عمومی نظریہ اضافیت کی ایک اہم پیش گوئی ہے اور یہ مادے کی بلک موشن، ابتدائی کائنات کے دوران اتار چڑھاؤ اور خود خلائی وقت کی حرکیات کا نتیجہ ہے۔ پلسر تیزی سے گھوم رہے ہیں، انتہائی مقناطیسی نیوٹران ستارے بڑے ستاروں کے سپرنووا دھماکوں کے دوران تشکیل پاتے ہیں۔ وہ آسمانی میکانکس، نیوٹرون اسٹار سیسمولوجی، مضبوط میدان کشش ثقل کے ٹیسٹ اور کہکشاں فلکیات سے لے کر جسمانی ایپلی کیشنز کی دولت کے ساتھ انتہائی درست گھڑیوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔ کشش ثقل کی لہر کا پتہ لگانے والے کے طور پر پلسروں کو استعمال کرنے کی تجویز اصل میں 1970 کی دہائی کے آخر میں ساجن اور ڈیٹ ویلر نے بنائی تھی۔ خیال یہ ہے کہ نظام شمسی کے بیری سینٹر اور ایک دور کے پلس کو خلا میں ایک خیالی بازو کے مخالف سروں کے طور پر استعمال کیا جائے۔ پلس بازو کے ایک سرے پر حوالہ گھڑی کے طور پر کام کرتا ہے جو باقاعدہ اشارے بھیجتا ہے جس کی نگرانی زمین پر ایک مبصر کرتا ہے۔ گزرتی ہوئی کشش ثقل کی لہر کا اثر مقامی خلائی وقت کے میٹرک کو پریشان کرنے اور پلسار کی مشاہدہ شدہ گردش تعدد میں تبدیلی کا سبب بنے گا۔ ہیلنگز اینڈ ڈاؤنز نے 1983 میں اس خیال کو پلسروں کی ایک صف تک بڑھایا اور پایا کہ کشش ثقل کی لہروں کا ایک غیر معمولی پس منظر آسمان پر ان کے کونیی علیحدگی کے فعل کے طور پر مختلف پلسروں کے جوڑوں کے درمیان ایک چوتھائی ارتباط پیدا کرے گا۔ یہ کام صف میں پلس گھڑیوں کی درستگی اور استحکام کی وجہ سے حساسیت میں محدود تھا۔ 1982 میں پہلے ملی سیکنڈ پلسار کی دریافت کے بعد، فوسٹر اور بیکر نے 1990 میں انتہائی مستحکم ملی سیکنڈ پلسروں کی صف پر ہیلنگز ڈاؤنز تجزیہ کا اطلاق کرکے کشش ثقل کی لہروں کی حساسیت کو بہتر بنایا۔ ڈیجیٹل ڈیٹا کے حصول کے نظام، نئی ریڈیو دوربینوں اور رسیور سسٹم کی آمد، اور بہت سے نئے ملی سیکنڈ کے پلسروں کی دریافتوں نے بین الاقوامی کوشش کے ابتدائی مراحل میں کشش ثقل کی لہروں کے لیے پلس ٹائمنگ صف کی حساسیت کو بڑھا دیا۔ اسٹوچسٹک کشش ثقل کی لہر کے پس منظر پر پانچ سالہ ڈیٹا ریلیز، تجزیہ، اور پہلی NANOGrav حد کو 2013 میں ڈیمورسٹ اور دیگر نے بیان کیا تھا۔ اس کے بعد بالترتیب 2015 اور 2018 میں نو سالہ اور 11 سالہ ڈیٹا ریلیز ہوئے۔ ہر ایک نے کشش ثقل کی لہر کے پس منظر کو مزید محدود کر دیا اور، دوسرے معاملے میں، نظام شمسی کے بیری سینٹر کا درست تعین کرنے کی تکنیکوں کو بہتر بنایا گیا۔ 2020 میں، تعاون نے 12.5-year ڈیٹا ریلیز پیش کیا، جس میں تمام پلسروں میں عام تناؤ کے طول و عرض اور سپیکٹرم انڈیکس کے ساتھ پاور لا سٹوچسٹک عمل کے لیے مضبوط ثبوت شامل تھے، لیکن اہم ہیلنگز-ڈاؤنز کواڈروپولر مقامی ارتباط کے لیے شماریاتی طور پر غیر حتمی ڈیٹا۔ جون 2023 میں، نینوگراو نے 15 سالہ ڈیٹا ریلیز شائع کیا، جس میں کشش ثقل کی لہر کے پس منظر کا پہلا ثبوت موجود تھا۔ خاص طور پر، اس میں ہیلنگز-ڈاؤنز وکر کی پہلی پیمائش شامل تھی، جو مشاہدات کی کشش ثقل کی لہر کی ابتدا کی بتانے والی علامت ہے۔ حوالہ جات بیرونی لنکس "کس طرح ملی سیکنڈ پلس اتنے تیزی سے گھومتے ہیں"۔ کائنات آج۔ "تیز سپننگ اسٹار کشش ثقل کی لہروں کی جانچ کر سکتا ہے۔" نئے سائنسدان۔ "فلکیاتی گھومتے ہوئے درویش اپنی عمر کو اچھی طرح چھپاتے ہیں۔" فلکیات اب۔ آڈیو: کین/گے-پلسرس ایسٹرونومی کاسٹ-نومبر 2009۔ ملی سیکنڈ پلسار