کائنات بڑی ہے، اور یہ بڑی ہو رہی ہے۔ تاریک توانائی کا مطالعہ کرنے کے لیے، جو ہماری کائنات میں تیزی سے پھیلنے والی پراسرار قوت ہے، سائنسدان 40 ملین سے زیادہ کہکشاؤں، کواسرز اور ستاروں کا نقشہ بنانے کے لیے ڈارک انرجی سپیکٹروسکوپک انسٹرومنٹ (DESI) کا استعمال کر رہے ہیں۔ آج، تعاون نے اپنے اعداد و شمار کے پہلے بیچ کو عوامی طور پر جاری کیا، جس میں محققین کو دریافت کرنے کے لیے تقریباً 2 ملین اشیاء شامل ہیں۔
80 ٹیرا بائٹ ڈیٹا سیٹ 2020 اور 2021 میں تجربے کے “سروے کی توثیق” کے مرحلے کے دوران چھ ماہ کے دوران لیے گئے 2,480 ایکسپوژرز سے آتا ہے۔ آلے کو آن کرنے اور آفیشل سائنس رن شروع کرنے کے درمیان کے اس عرصے میں، محققین نے اس بات کو یقینی بنایا کہ اس کے استعمال کے لیے ان کا منصوبہ ہے۔ دوربین اپنے سائنسی اہداف کو پورا کرے گی — مثال کے طور پر، یہ جانچ کر کہ مختلف چمک کی کہکشاؤں کا مشاہدہ کرنے میں کتنا وقت لگا، اور ستاروں اور کہکشاؤں کے انتخاب کی توثیق کر کے۔
“حقیقت یہ ہے کہ DESI بہت اچھی طرح سے کام کرتا ہے، اور سروے کی توثیق کے دوران اس نے سائنس کے درجے کے اعداد و شمار کی مقدار جو پچھلے مکمل کیے گئے آسمانی سروے کے مقابلے کے قابل ہے، ایک یادگار کارنامہ ہے،” DESI کی شریک ترجمان، Nathalie Palanque-Delabrouille نے کہا۔ سائنس دان محکمہ توانائی کی لارنس برکلے نیشنل لیبارٹری (برکلے لیب)، جو اس تجربے کا انتظام کرتی ہے۔ “یہ سنگ میل ظاہر کرتا ہے کہ DESI ایک انوکھی سپیکٹروسکوپک فیکٹری ہے جس کا ڈیٹا نہ صرف تاریک توانائی کے مطالعہ کی اجازت دے گا بلکہ پوری سائنسی برادری دوسرے موضوعات جیسے کہ تاریک مادّہ، گریویٹیشنل لینسنگ، اور کہکشاں کی مورفولوجی کو حل کرنے کے لیے مائل ہو گی۔”
آج کے تعاون نے ابتدائی ڈیٹا ریلیز سے متعلق کاغذات کا ایک سیٹ بھی شائع کیا، جس میں کہکشاں کے جھرمٹ کی ابتدائی پیمائش، نایاب اشیاء کا مطالعہ، اور آلہ اور سروے کی کارروائیوں کی تفصیل شامل ہے۔ نئے کاغذات اپریل میں شائع ہونے والے کائناتی فاصلے کے پیمانے کی DESI کی پہلی پیمائش پر بنتے ہیں، جس میں پہلے دو ماہ کے معمول کے سروے کے اعداد و شمار (ابتدائی ڈیٹا ریلیز میں شامل نہیں) استعمال کیے گئے تھے اور DESI کی اپنے ڈیزائن کے اہداف کو پورا کرنے کی صلاحیت کو بھی ظاہر کیا گیا تھا۔
DESI آپٹیکل ریشوں کو منتقل کرنے کے لیے 5,000 روبوٹک پوزیشنرز کا استعمال کرتا ہے جو لاکھوں یا اربوں نوری سال دور اشیاء سے روشنی حاصل کرتے ہیں۔ یہ دنیا کا سب سے طاقتور ملٹی آبجیکٹ سروے سپیکٹروگراف ہے، جو ایک رات میں 100,000 سے زیادہ کہکشاؤں سے روشنی کی پیمائش کرنے کے قابل ہے۔ وہ روشنی محققین کو بتاتی ہے کہ کوئی شے کتنی دور ہے، ایک 3D کائناتی نقشہ بنا رہی ہے۔
“سروے کی توثیق DESI کے لیے بہت اہم تھی کیونکہ اس نے ہمیں — مرکزی سروے شروع کرنے سے پہلے — ستاروں، روشن کہکشاؤں، چمکیلی سرخ کہکشاؤں، اخراج کی لکیر کی کہکشاؤں اور کواسرز سمیت تمام اشیاء کے اپنے انتخاب کو ایڈجسٹ کرنے کی اجازت دی،” کرسٹوف نے کہا۔ یچے، فرانسیسی متبادل توانائی اور جوہری توانائی کمیشن (CEA) کے ساتھ ایک سائنسدان جو ہدف کے انتخاب کے گروپ کی شریک قیادت کرتے ہیں۔ “ہم اپنے انتخاب کو بہتر بنانے اور اپنی مشاہداتی حکمت عملی کی تصدیق کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔”
جیسے جیسے کائنات پھیلتی ہے، یہ روشنی کی طول موج کو پھیلاتی ہے، اسے سرخ تر بناتی ہے — ایک خصوصیت جسے ریڈ شفٹ کہا جاتا ہے۔ کہکشاں جتنی دور ہوگی، ریڈ شفٹ اتنی ہی بڑی ہوگی۔ DESI ریڈ شفٹوں کو جمع کرنے میں مہارت رکھتا ہے جو اس کے بعد فلکی طبیعیات کی سب سے بڑی پہیلیاں حل کرنے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں: تاریک توانائی کیا ہے اور کائنات کی پوری تاریخ میں یہ کیسے تبدیل ہوئی ہے۔
اگرچہ DESI کا بنیادی مقصد تاریک توانائی کو سمجھنا ہے، زیادہ تر ڈیٹا دیگر فلکیاتی مطالعات میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ابتدائی ڈیٹا ریلیز میں آسمان کے کچھ معروف علاقوں جیسے ہبل ڈیپ فیلڈ کی تفصیلی تصاویر شامل ہیں۔
برکلے لیب کے ایک سائنسدان جو DESI کے لیے ڈیٹا مینجمنٹ کی قیادت کرتے ہیں، اسٹیفن بیلی نے کہا، “کچھ اچھی طرح سے تراشے ہوئے مقامات ہیں جہاں ہم نے آسمان میں ڈرل کیا ہے۔” “ہم نے ان علاقوں میں قیمتی سپیکٹروسکوپک تصاویر لی ہیں جو باقی کمیونٹی کے لئے دلچسپی رکھتے ہیں، اور ہم امید کر رہے ہیں کہ دوسرے لوگ اس ڈیٹا کو لیں گے اور اس کے ساتھ اضافی سائنس کریں گے۔”
دو دلچسپ دریافتیں پہلے ہی منظر عام پر آچکی ہیں: اینڈرومیڈا کہکشاں میں ستاروں کی بڑے پیمانے پر منتقلی کے شواہد، اور ناقابل یقین حد تک دور کواسار، انتہائی روشن اور فعال سپر ماسیو بلیک ہولز بعض اوقات کہکشاؤں کے مرکز میں پائے جاتے ہیں۔
“ہم نے بہت زیادہ گہرائی میں کچھ علاقوں کا مشاہدہ کیا۔ لوگوں نے اس ڈیٹا کو دیکھا اور بہت زیادہ ریڈ شفٹ کواسرز دریافت کیے، جو اب بھی اتنے نایاب ہیں کہ بنیادی طور پر ان میں سے کوئی بھی دریافت مفید ہے،” انتھونی کریمین نے کہا، جو برکلے لیب کے ایک پوسٹ ڈاکٹرل محقق ہیں جنہوں نے اس کی قیادت کی۔ ابتدائی ڈیٹا ریلیز کے لیے ڈیٹا پروسیسنگ۔ “وہ ہائی ریڈ شفٹ کواسر عام طور پر بہت بڑی دوربینوں کے ساتھ پائے جاتے ہیں، لہذا یہ حقیقت کہ DESI — ایک چھوٹا، 4 میٹر کا سروے کرنے والا آلہ — ان بڑی، وقف شدہ رصد گاہوں کا مقابلہ کر سکتا ہے، یہ ایک کامیابی تھی جس پر ہمیں بہت فخر ہے اور اس کا ثبوت ہے۔ آلہ کا غیر معمولی تھرو پٹ۔”
سروے کی توثیق DESI کے دس سپیکٹرو میٹر (جو کہکشاں کی روشنی کو مختلف رنگوں میں تقسیم کرتی ہے) سے خام ڈیٹا کو مفید معلومات میں تبدیل کرنے کے عمل کو جانچنے کا ایک موقع بھی تھا۔
نیشنل انرجی ریسرچ سائنٹیفک کمپیوٹنگ سینٹر (NERSC) کے ڈیٹا آرکیٹیکٹ لوری سٹیفی نے کہا، “اگر آپ ان پر نظر ڈالیں تو کیمرے سے براہ راست آنے والی تصاویر بکواس کی طرح نظر آئیں گی — جیسے کسی عجیب و غریب تصویر پر لکیریں”۔ سپر کمپیوٹر جو DESI کے ڈیٹا پر کارروائی کرتا ہے۔ “جادو پروسیسنگ میں ہوتا ہے اور سافٹ ویئر ڈیٹا کو ڈی کوڈ کرنے کے قابل ہوتا ہے۔ یہ دلچسپ بات ہے کہ ہمارے پاس اس ڈیٹا کو ریسرچ کمیونٹی کے لیے قابل رسائی بنانے کی ٹیکنالوجی ہے اور ہم ‘ڈارک انرجی کیا ہے؟’ کے اس بڑے سوال کی حمایت کر سکتے ہیں۔”
DESI کا ابتدائی ڈیٹا NERSC کے لیے ایک منفرد پروجیکٹ تھا۔ تجربے کے تمام کوڈ، بشمول کمپیوٹیشنل ہیوی لفٹنگ، روایتی C++ یا Fortran کے بجائے پروگرامنگ لینگویج Python میں لکھا گیا ہے۔
“یہ پہلا موقع تھا جب NERSC میں ایک بڑے تجربے کے لیے خالص Python کا استعمال ایک قابل عمل نقطہ نظر کے طور پر دکھایا گیا تھا، اور تب سے، Python ہمارے صارف کے کام کے بوجھ میں تیزی سے عام ہو گیا ہے،” Stephey نے کہا۔
DESI ابتدائی ڈیٹا ریلیز اب NERSC کے ذریعے مفت رسائی کے لیے دستیاب ہے۔
تجربے سے ابھی کافی ڈیٹا آنا باقی ہے۔ DESI اس وقت اپنی پانچ سالہ دوڑ میں دو سال ہے اور 40 ملین سے زیادہ ریڈ شفٹیں اکٹھا کرنے کی کوشش میں مقررہ وقت سے پہلے ہے۔ اس سروے نے پہلے ہی اپنی سائنس کی دوڑ میں 26 ملین سے زیادہ فلکیاتی اشیاء کی فہرست بنائی ہے، اور ہر ماہ ایک ملین سے زیادہ کا اضافہ کر رہا ہے۔
DESI کو DOE آفس آف سائنس اور نیشنل انرجی ریسرچ سائنٹیفک کمپیوٹنگ سینٹر، DOE آفس آف سائنس صارف کی سہولت کے ذریعے سپورٹ کیا جاتا ہے۔ DESI کے لیے اضافی معاونت یو ایس نیشنل سائنس فاؤنڈیشن، برطانیہ کی سائنس اور ٹیکنالوجیز سہولت کونسل، گورڈن اینڈ بیٹی مور فاؤنڈیشن، ہائزنگ-سیمنز فاؤنڈیشن، فرانسیسی متبادل توانائی اور جوہری توانائی کمیشن (سی ای اے) کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ میکسیکو کی نیشنل کونسل آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی، اسپین کی وزارت اقتصادیات، اور DESI ممبر اداروں کے ذریعے۔
کٹ پیک نیشنل آبزرویٹری NSF کی NOIRLab کا ایک پروگرام ہے۔
DESI تعاون کو اعزاز حاصل ہے کہ وہ Iolkam Du’ag (Kitt Peak) پر سائنسی تحقیق کرنے کی اجازت دیتا ہے، جو توہونو اودھم قوم کے لیے خاص اہمیت کا حامل پہاڑ ہے۔
مزید معلومات: https://data.desi.lbl.gov/doc/papers/
>Source link>
>>Join our Facebook Group be part of community. <<