کائنات کی توسیع کی شرح کی پیمائش طبیعیات اور فلکیات میں ایک دیرینہ بحث میں وزن رکھتی ہے۔

کام کو بالترتیب دو مقالوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔ سائنسدنیا کے سب سے اوپر ہم مرتبہ نظرثانی شدہ تعلیمی جرائد میں سے ایک، اور دی ایسٹرو فزیکل جرنلفلکی طبیعیات اور فلکیات کا ایک ہم مرتبہ نظرثانی شدہ سائنسی جریدہ۔

فلکیات میں، کائنات کی توسیع کی دو درست پیمائشیں ہیں، جنہیں “ہبل مستقل” بھی کہا جاتا ہے۔ ایک کا شمار سپرنووا کے قریبی مشاہدات سے کیا جاتا ہے، اور دوسرا “کاسمک مائیکرو ویو بیک گراؤنڈ” یا تابکاری کا استعمال کرتا ہے جو بگ بینگ کے فوراً بعد کائنات میں آزادانہ طور پر بہنے لگا۔

تاہم، ان دونوں پیمائشوں میں تقریباً 10 فیصد فرق ہے، جس کی وجہ سے طبیعیات دانوں اور فلکیات دانوں میں بڑے پیمانے پر بحث چھڑ گئی ہے۔ اگر دونوں پیمائشیں درست ہیں تو اس کا مطلب ہے کہ کائنات کے میک اپ کے بارے میں سائنسدانوں کا موجودہ نظریہ نامکمل ہے۔

“اگر نئی، خودمختار پیمائشیں ہبل مستقل کی دو پیمائشوں کے درمیان اس اختلاف کی تصدیق کرتی ہیں، تو یہ کائنات کے بارے میں ہماری سمجھ کے ہتھیار میں ایک جھٹکا بن جائے گا،” پیٹرک کیلی، دونوں مقالوں کے سرکردہ مصنف اور یونیورسٹی میں ایک اسسٹنٹ پروفیسر نے کہا۔ مینیسوٹا سکول آف فزکس اینڈ آسٹرونومی۔ “بڑا سوال یہ ہے کہ کیا ایک یا دونوں پیمائشوں کے ساتھ کوئی ممکنہ مسئلہ ہے۔ ہماری تحقیق یہ بتاتی ہے کہ کائنات کی توسیع کی شرح کی پیمائش کرنے کے لیے ایک آزاد، مکمل طور پر مختلف طریقہ استعمال کر کے۔”

مینیسوٹا یونیورسٹی کی زیرقیادت ٹیم 2014 میں کیلی کے ذریعہ دریافت کردہ ایک سپرنووا سے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے اس قدر کا حساب کرنے میں کامیاب رہی – یہ ایک ضرب امیجڈ سپرنووا کی پہلی مثال ہے، مطلب یہ ہے کہ دوربین نے ایک ہی کائناتی واقعہ کی چار مختلف تصاویر حاصل کیں۔ دریافت کے بعد، دنیا بھر کی ٹیموں نے پیش گوئی کی کہ سپرنووا 2015 میں ایک نئی پوزیشن پر دوبارہ نمودار ہوگا، اور مینیسوٹا یونیورسٹی کی ٹیم نے اس اضافی تصویر کا پتہ لگایا۔

یہ متعدد تصاویر اس لیے نمودار ہوئیں کیونکہ سپرنووا کو کشش ثقل کے ذریعے ایک کہکشاں کے جھرمٹ کے ذریعے لینس کیا گیا تھا، یہ ایک ایسا واقعہ ہے جس میں کلسٹر سے ماس روشنی کو جھکتا اور بڑھاتا ہے۔ 2014 اور 2015 کی تصاویر کی ظاہری شکل کے درمیان وقت کی تاخیر کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے 1964 میں ناروے کے ماہر فلکیات Sjur Refsdal کے تیار کردہ ایک نظریہ کا استعمال کرتے ہوئے ہبل کانسٹنٹ کی پیمائش کرنے میں کامیاب ہوئے جس پر عمل کرنا پہلے ناممکن تھا۔

کیلی نے کہا کہ محققین کے نتائج اس بحث کو قطعی طور پر حل نہیں کرتے ہیں، لیکن وہ اس مسئلے میں مزید بصیرت فراہم کرتے ہیں اور طبیعیات دانوں کو کائنات کی عمر کی درست ترین پیمائش حاصل کرنے کے قریب لاتے ہیں۔

کیلی نے کہا، “ہماری پیمائش کائناتی مائیکرو ویو کے پس منظر سے قدر کی حمایت کرتی ہے، حالانکہ یہ سپرنووا قدر کے ساتھ سخت اختلاف میں نہیں ہے،” کیلی نے کہا۔ “اگر مستقبل کے سپرنووا کے مشاہدات جو کشش ثقل کے لحاظ سے بھی جھرمٹ کے ذریعے لینس کیے جاتے ہیں، اسی طرح کا نتیجہ برآمد کرتے ہیں، تو یہ موجودہ سپرنووا قدر کے ساتھ، یا کہکشاں کے جھرمٹ کے تاریک مادے کے بارے میں ہماری سمجھ کے ساتھ کسی مسئلے کی نشاندہی کرے گا۔”

اسی اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے پایا کہ کہکشاں کلسٹر تاریک مادے کے کچھ موجودہ ماڈل سپرنووا کے اپنے مشاہدات کی وضاحت کرنے کے قابل تھے۔ اس نے انہیں کہکشاں کے جھرمٹ میں تاریک مادے کے مقامات کے لیے انتہائی درست ماڈلز کا تعین کرنے کی اجازت دی، ایک ایسا سوال جس نے ماہرین فلکیات کو طویل عرصے سے پریشان کر رکھا ہے۔

اس تحقیق کو بنیادی طور پر ناسا نے سپیس ٹیلی سکوپ سائنس انسٹی ٹیوٹ اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کے ذریعے مالی اعانت فراہم کی تھی۔

کیلی کے علاوہ، ٹیم میں یونیورسٹی آف مینیسوٹا کے مینیسوٹا انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس کے محققین شامل تھے۔ جنوبی کیرولائنا یونیورسٹی؛ کیلیفورنیا یونیورسٹی، لاس اینجلس؛ سٹینفورڈ یونیورسٹی؛ سوئس فیڈرل انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی لوزان؛ سوربون یونیورسٹی؛ کیلیفورنیا یونیورسٹی، برکلے؛ ٹورنٹو یونیورسٹی؛ Rutgers یونیورسٹی؛ کوپن ہیگن یونیورسٹی؛ کیمبرج یونیورسٹی؛ کاولی انسٹی ٹیوٹ فار کاسمولوجی؛ نیگیو کی بین گوریون یونیورسٹی؛ باسکی ملک کی یونیورسٹی؛ کینٹابریا یونیورسٹی؛ Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (ہسپانوی نیشنل ریسرچ کونسل)؛ کارنیگی انسٹی ٹیوشن برائے سائنس کی رصد گاہیں پورٹسماؤتھ یونیورسٹی؛ ڈرہم یونیورسٹی؛ کیلیفورنیا یونیورسٹی، سانتا باربرا؛ ٹوکیو یونیورسٹی؛ خلائی دوربین سائنس انسٹی ٹیوٹ؛ لائبنز انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس پوٹسڈیم؛ مشی گن یونیورسٹی؛ آسٹریلین نیشنل یونیورسٹی؛ اسٹونی بروک یونیورسٹی؛ ہیڈلبرگ یونیورسٹی؛ اور چیبا یونیورسٹی۔