Researchers discover mysterious source of \’heartbeat-like\’ radio bursts in a solar fare

جرنل میں شائع ہونے والے نتائج میں نیچر کمیونیکیشنز، محققین کی ایک بین الاقوامی ٹیم نے سورج کی سطح سے 5,000 کلومیٹر سے زیادہ کی بلندی پر سی کلاس سولر فلیئر کے اندر سے آنے والے ریڈیو سگنل کے ماخذ کی جگہ کا پتہ لگانے کی اطلاع دی ہے۔

محققین کا کہنا ہے کہ مطالعہ کے نتائج سائنسدانوں کو شمسی شعلوں کے توانائی کے اخراج کے پیچھے جسمانی عمل کو بہتر طور پر سمجھنے میں مدد کرسکتے ہیں – نظام شمسی کے سب سے طاقتور دھماکے.

مطالعہ کے متعلقہ مصنف اور NJIT کے شمسی زمینی تحقیق کے مرکز سے وابستہ ماہر فلکیات سیجی یو نے کہا، \”یہ دریافت غیر متوقع ہے۔\” \”دھڑکنے کا یہ نمونہ اس بات کو سمجھنے کے لیے اہم ہے کہ سورج پر ہونے والے ان ناقابل یقین حد تک طاقتور دھماکوں کے دوران کس طرح توانائی خارج ہوتی ہے اور سورج کی فضا میں منتشر ہوتی ہے۔ تاہم، ان دہرائے جانے والے نمونوں کی ابتدا، جسے نیم متواتر دھڑکن بھی کہا جاتا ہے، طویل عرصے سے ایک معمہ رہا ہے اور شمسی طبیعیات دانوں کے درمیان بحث کا ایک ذریعہ۔\”

شمسی ریڈیو برسٹ سورج سے آنے والی ریڈیو لہروں کے شدید پھٹ ہیں، جو اکثر شمسی شعلوں کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں اور انہیں دہرائے جانے والے نمونوں کے ساتھ سگنلز کی خصوصیت کے لیے جانا جاتا ہے۔

ٹیم 13 جولائی 2017 کو ایک شمسی بھڑک اٹھنے والے واقعے کے مائکروویو مشاہدات کا مطالعہ کرنے کے بعد ان پیٹرن سگنلز کے ماخذ کو ننگا کرنے میں کامیاب رہی، جسے NJIT کی ایکسپنڈڈ اوونز ویلی سولر اری (EOVSA) نامی ریڈیو دوربین نے حاصل کیا، جو اوونز ویلی ریڈیو پر واقع ہے۔ آبزرویٹری (OVRO)، قریب بگ پائن، کیلیف۔

EOVSA معمول کے مطابق 1 سے 18 گیگا ہرٹز (GHz) سے زیادہ مائکروویو فریکوئنسیوں کی ایک وسیع رینج میں سورج کا مشاہدہ کرتا ہے اور سورج کی فضا میں زیادہ توانائی والے الیکٹرانوں کے ذریعے خارج ہونے والی ریڈیو تابکاری کے لیے حساس ہے، جو شمسی شعلوں میں توانائی بخشتے ہیں۔

EOVSA کے بھڑک اٹھنے کے مشاہدات سے، ٹیم نے ریڈیو برسٹ کا انکشاف کیا جس میں ہر 10-20 سیکنڈ میں ایک سگنل پیٹرن دہرایا جاتا ہے، \”دل کی دھڑکن کی طرح\”، مطالعہ کے معروف مصنف یوانکن کو، جو پی ایچ ڈی ہیں۔ نانجنگ یونیورسٹی (NJU) میں طالب علم۔

ٹیم نے برقی کرنٹ شیٹ کی بنیاد پر ایک مضبوط نیم متواتر پلسیشن (QPP) سگنل کی نشاندہی کی جو پھٹنے کے بنیادی بھڑکنے والے خطے میں 25,000 کلومیٹر سے زیادہ پھیلا ہوا ہے جہاں مخالف مقناطیسی فیلڈ لائنیں ایک دوسرے کے قریب آتی ہیں، ٹوٹتی ہیں اور دوبارہ جڑ جاتی ہیں، جس سے شدید توانائی پیدا ہوتی ہے۔ بھڑکنا

لیکن حیرت انگیز طور پر، کو کا کہنا ہے کہ انہوں نے بھڑک اٹھتے ہوئے دل کی دوسری دھڑکن دریافت کی۔

کو نے کہا کہ شمسی ریڈیو کے پھٹنے کے لیے دہرائے جانے والے پیٹرن غیر معمولی نہیں ہیں۔ \”لیکن دلچسپ بات ہے۔, ایک ثانوی ذریعہ ہے جس کی ہم نے توقع نہیں کی تھی کہ پھیلی ہوئی موجودہ شیٹ کے ساتھ واقع ہے جو کہ اسی طرح کے انداز میں دھڑکتا ہے جیسا کہ اہم QPP ذریعہ ہے۔\”

یو نے مزید کہا کہ \”سگنلز ممکنہ طور پر فلیئر کرنٹ شیٹ پر نیم دہرائے جانے والے مقناطیسی ربط سے پیدا ہوتے ہیں۔\” \”یہ پہلی بار ہے کہ دوبارہ جڑنے والے علاقے میں واقع ایک نیم متواتر ریڈیو سگنل کا پتہ چلا ہے۔ یہ پتہ لگانے سے ہمیں اس بات کا تعین کرنے میں مدد مل سکتی ہے کہ دو ذرائع میں سے کون سے دوسرے ذرائع کا سبب بنے۔\”

EOVSA کی منفرد مائیکرو ویو امیجنگ صلاحیتوں کا استعمال کرتے ہوئے، ٹیم اس ایونٹ میں دو ریڈیو ذرائع پر الیکٹران کے توانائی کے سپیکٹرم کی پیمائش کرنے میں کامیاب رہی۔

\”EOVSA کی سپیکٹرل امیجنگ نے ہمیں بھڑک اٹھنے والے غیر تھرمل الیکٹرانوں کی نئی مقامی اور وقتی طور پر حل شدہ تشخیص فراہم کی۔ … ہم نے پایا کہ اہم QPP ماخذ میں اعلی توانائی والے الیکٹرانوں کی تقسیم الیکٹرانک کرنٹ شیٹ میں سیکنڈری QPP سورس کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔\” NJIT میں طبیعیات کے ایسوسی ایٹ پروفیسر اور مقالے کے شریک مصنف بن چن نے کہا۔ \”یہ ایک مضبوط اشارہ ہے کہ دو کیو پی پی کے ذرائع قریب سے جڑے ہوئے ہیں۔\”

اپنی تحقیقات کو جاری رکھتے ہوئے، ٹیم کے ارکان نے شمسی بھڑک اٹھنے کی 2.5D عددی ماڈلنگ کو یکجا کیا، جس کی قیادت مقالے کے دوسرے متعلقہ مصنف اور NJU میں فلکیات کے پروفیسر Xin Cheng نے کی، جس میں NOAA کے مشاہدہ کردہ شمسی شعلوں سے نرم ایکسرے کے اخراج کے مشاہدات کے ساتھ۔ GOES سیٹلائٹ، جو سورج کے ماحول سے دو مختلف انرجی بینڈز میں نرم ایکس رے فلوکس کی پیمائش کرتا ہے۔

چینگ نے کہا کہ \”ہم یہ جاننا چاہتے تھے کہ موجودہ شیٹ میں وقفہ کیسے ہوتا ہے۔\” \”طبعی عمل کیا ہے جو وقفے وقفے سے چل رہا ہے اور اس کا QPPs کی تشکیل سے کیا تعلق ہے؟\”

ٹیم کے تجزیے سے معلوم ہوا کہ مقناطیسی جزیرے، یا بلبلے نما ڈھانچے ہیں جو موجودہ شیٹ میں بنتے ہیں، وقفے وقفے سے بھڑکتے ہوئے خطے کی طرف بڑھتے رہتے ہیں۔

چینگ نے وضاحت کی کہ \”طویل کھینچی ہوئی موجودہ شیٹ کے اندر مقناطیسی جزیروں کی ظاہری شکل اس پھٹنے کے دوران توانائی کے اخراج کی شرح کو درست کرنے میں کلیدی کردار ادا کرتی ہے۔\” \”اس طرح کا نیم متواتر توانائی کی رہائی کا عمل اعلی توانائی والے الیکٹرانوں کی بار بار پیداوار کا باعث بنتا ہے، جو مائکروویو اور نرم ایکس رے طول موج میں QPPs کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔\”

بالآخر، یو کا کہنا ہے کہ مطالعہ کے نتائج ایک اہم رجحان پر تازہ روشنی ڈالتے ہیں جو ان دھماکہ خیز واقعات کو چلاتا ہے جو دوبارہ منسلک کرنے کے عمل کے تحت ہے.

\”ہم نے آخر کار فلیئر کرنٹ شیٹ میں متواتر دوبارہ کنکشن کے نتیجے میں شمسی شعلوں میں QPPs کی اصلیت کی نشاندہی کر لی ہے۔ … یہ مطالعہ پہلے سے رپورٹ شدہ QPP واقعات کی تشریحات اور شمسی شعلوں پر ان کے اثرات کی دوبارہ جانچ پڑتال کا اشارہ کرتا ہے۔\”

مقالے کے اضافی شریک مصنفین میں NJU کے محققین Yulei Wang اور Mingde Ding کے علاوہ Glasgow یونیورسٹی میں Eduard P. Kontar شامل ہیں۔ اس تحقیق کو نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کے گرانٹس سے تعاون حاصل تھا۔