تاریک کائنات ڈارک میٹر اور ڈارک انرجی کی کہانی [ قسط 4] تحریر: ضیار قیرمان Article by Ziaar Qairman Dark Universe-Story of Dark matter and Dark energy part-04

 تاریک کائنات (Dark Universe)
ڈارک میٹر اور ڈارک انرجی کی کہانی [ قسط 4]
(Story of Dark matter and Dark energy)

تحریر: ضیار قیرمان 

کبھی آپ نے سوچا ، کہ ہماری کہکشاں میں کتنا ڈارک میٹر (Dark Matter)ہے اسے کس طرح سے ماپ سکتے ہیں؟ اگر بہت ہی آسانی کے لیے ہم ڈارک میٹر کو ماپنا چاہتے ہیں۔ ہم نیوٹن کے قوانین کو بھی لاگو کر کے جان سکتے ہیں ۔ اس میں تھوڑی بہت پیمائشی غیر یقینیت ہوگی ۔ بہت سے لوگوں کو لگتا ہے اب آئن سٹائن کا نظریہ درست تسلیم کیا جاتا ہے اور نیوٹن کا غلط مانا جاتا ہے ۔ پر سچ یہ ہے دونوں ہی اپنی اپنی حدود کے اندر تسلیم کیے جاتے ہیں ۔ یعنی یہ غلط نہیں ہیں بس محدود ہیں ۔سائنس ایسے کام نہیں کرتی کہ اگر کوئی نظریہ کہیں پر کام نہیں آ رہا تو اسے کوڑے دان میں پھینک دیا جائے ۔ یہی صورت حال مونڈ اور ڈارک میٹر(Dark Matter) کی ہے ۔ نئی تحقیق سے مونڈ نظریہ کے متعلق چند شواہد ہاتھ آئے ہیں ۔ پر یہ شواہد بھی اتنے کافی نہیں کہ ڈارک میٹر کو ہی کوڑے دان میں دے مارا جائے اور کہا جائے ڈارک میٹر تو ہے ہی نہیں ۔ خیر مونڈ وغیرہ پر بات تو مستقبل میں ہوگی۔

نیوٹن کے قوانین اتنے مفید اور طاقتور ہیں کہ آپ اگر کسی فلکی جسم کی رفتار اور اس کے مدار کا سائز جانتے ہیں تو آپ یہ جان سکتے ہیں،کہ اس فلکی جسم پر جو جسم فورس لگا رہا ہے اس کا ماس کتنا ہے ۔ اس کی سادہ سی مثال ہم زمین اور سورج کی لیتے ہیں ۔ بعد میں یہی اپنی کہکشاں پر لاگو کرتے ہوئے جانیں گے کہ اس میں کتنا مادہ ہے اور کتنا تاریک مادہ (Dark Matter)ہے ۔ ہماری زمین قریب قریب تیس کلومیٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے سورج کے گرد چکر لگارہی ہے۔ جب کہ اس کے مدار کا سائز(یا دوسرے لفظوں میں اس کا فاصلہ سورج سے)سورج سے قریب قریب ،ایک سو پچاس ملین کلومیٹر ہے۔جب آپ اسے مساوات میں درج کریں گے آپ کو سورج کا ماس پتا چل جائے گا۔

چلیے دیکھتے ہیں۔

نیوٹن کا دوسرا قانون بتاتا ہے کہ:۔

F=ma

اب اگر اس میں تھوڑی بہت ترمیم کریں تب فورس کی جگہ ہم کشش ثقل لکھ سکتے ہیں۔ایسے کر کے:۔

GM×m/r²= m×a

چونکہ

a = v²/r

لہذا : ۔

GM×m / r² = m×v²/R

جو چھوٹا ایم ہے وہ کینسل کر دیں گے۔تو بچے گا۔

GM/r²= v²/R

اس میں جو R اور جو r² ہے یہ فاصلے کا ہے ۔ اور دونوں ہی نیچے ہیں اس لیے جب انہیں حل کریں گےاور ترتیب سے لکھیں گے تب۔

M=v²R/G

اب ہمارے پاس مساوات آگئی ہے ۔ جہاں پر ہم زمین کی رفتار اور اس کا سورج سے فاصلہ مساوات میں درج کر کے سورج کا ماس جان سکتے ہیں۔قیمتیں درج کر کے دیکھتے ہیں۔

v=30km/s

R=150 million km

G=6.67×10^-11

یہ قیمتیں اس مساوات(M=v²R/G) میں درج کرنے سے ہمارے پاس سورج کی کمیت آجائے گی جو کہ :۔

2.0×10^30 kg

ہم نے بہت ہی آسانی سے سورج کا ماس ماپا ۔ اب اسی کو اپنی ملکی وے کہکشاں پر لاگو کرتے ہیں۔یہی نہیں پوری کہکشاں کا جو ماس بنے گا ، ایسا اس لیے ہے کیوں کہ ہم نے یہ فرض کر لیا ہے سارا ماس مرکز میں مقید ایک زرے کی طرح ہوگیا ہے جی ہاں پوری کہکشاں میں جو مادہ ہے ۔اور بعد اسے عام مادے سے تفریق کر کے ہمیں تاریک مادے کا بھی پتا چل سکتا ہے کہ وہ کتنا پایا جاتاہے ۔ چلیے دیکھ لیتے ہیں ۔ نیچے تصویر میں ایک کہکشاں کا خاکہ بنایا گیا ۔ کہکشاں کے آخر میں ایک سفید سا نقطہ دائروی حرکت میں ہے وہ ستارے کو ظاہر کر رہا ہے ۔ جب کہ جو درمیان میں ہے وہ کہکشاں کا درمیان ابھار ہے ۔

لہذا:۔

v=2.2×10^5 m/s

r=7.7×10^20m

Mass of milky way = v²R/G

= 5.6×10^41 kg

یہ پوری کہشاں میں موجود مادہ ہے ۔ اب ہمیں جاننا ہے کہ تاریک مادہ کتنا ہے ۔ ہم سادگی سے عام مادے کو اسی قیمت سے تفریق کر دیں گے تو پتا چل جائے گا ۔ جب کہ جو عام مادہ ہے وہ

1.8×10^41 kg

لہذا :۔

Dark matter in the milky way = 5.6×10^41 - 1.8×10^41

= 3.8×10^41 kg

یہ ہے ہماری ملکی وے کہکشاں میں موجود تاریک مادہ(Dark Matter) ہے ۔ اس میں غلطی کی گنجائش بھی ہے ہے ۔ اور غلطی کی گنجائش ہر پیمائش میں ہی تھوڑی بہت رہتی ہے ۔ نیوٹن کے قوانین لاگو کرنے سے تاریک مادہ 68 فیصد بنتا ہے ۔ کچھ اور حساب سے ملکی وے میں تاریک مادہ 90 فیصد تک بھی طے کیا گیا ہے ۔ یقینا اور بھی طریقے ہیں جن پر ہم مستقبل میں بات کریں گے ۔ ابھی کے لیے یہی بہت ہے۔

 تاریک کائنات ڈارک میٹر اور ڈارک انرجی کی کہانی [ قسط 4] تحریر: ضیار قیرمان Article by Ziaar Qairman Dark Universe-Story of Dark matter and Dark energy part-04