ملکی وے دو مرحلوں میں چپٹی ہوئی

ہماری کہکشاں کی قرص کو عموماً ایک میں دو قرصوں کے طور پر بیان کیا جاتا ہے: ایک پتلی قرص، جو حرکی طور پر “ٹھنڈی” اور کم عمر ہے، اور ایک موٹی قرص، جو زیادہ “گرم” اور پرانی ہے۔ ستارے یہ یاد محفوظ رکھتے ہیں کہ وہ کہاں اور کیسے بنے، جو انہیں کہکشاں کی تشکیل کے فوسل بنا دیتا ہے — یہی کہکشانی آثارِ قدیمہ کا موضوع ہے۔

یہ معلوم ہے کہ پرانے ستارے مستوی سے زیادہ اوپر تک پھیلے ہوتے ہیں۔ مگر کیوں؟ دو وضاحتیں مقابلے میں ہیں:

• سست گرمائش: ستارے گیس کی ایک پتلی، ٹھنڈی تہہ میں پیدا ہوتے ہیں، اور اربوں سالوں میں دیوہیکل مالیکیولی بادل، مرغولہ بازو اور مرکزی بار ان کے مداروں کو دھکے دیتے ہیں، جس سے وہ بھٹک کر زیادہ اوپر چلے جاتے ہیں۔
• الٹی تشکیل (upside-down): نوجوان کہکشاں کی گیسی قرص خود موٹی اور ہنگامہ خیز تھی، جسے بھاری مادّہ جذبی (accretion)، انضمام اور شدید ردِعمل نے متلاطم کر رکھا تھا؛ پرانے ستارے بس موٹی تہہ میں پیدا ہوئے، اور گیس بعد میں ٹھنڈی ہو کر بیٹھ گئی۔

ان دونوں میں فرق کرنے کے لیے ستاروں کے مکمل نمونوں کی درست عمریں درکار ہیں — خاص طور پر ابتدائی ترین ادوار کے لیے، جب سب کچھ تیزی سے ہوا۔

ستاروں کی عمر ہجوم کی مدد سے

انستی تیوتو دے آستروفیسیکا دے کناریاس کے ڈیوڈ میرابال، کارمے گالارت اور ساتھی، غرناطہ، تیرامو اور وکٹوریا (کینیڈا) کے شراکت داروں کے ساتھ، ChronoGal منصوبے پر کام کرتے ہیں۔ ستاروں کی عمریں ایک ایک کر کے معلوم کرنے کے بجائے، وہ یورپی سیٹلائٹ گایا (ڈیٹا ریلیز 3) کے ناپے ہوئے، سورج کے قریب ستاروں کے پورے رنگ–قدر نقشے (colour–magnitude diagram) کو مصنوعی ستاروی آبادیوں کے امتزاج سے ملاتے ہیں۔ نتیجہ ایک نقشہ ہے کہ ہر عمر اور دھاتیت پر کتنے ستارے بنے، جس میں عمروں کی درستی 5% سے بہتر ہے — سب سے پرانے ستاروں کے لیے تقریباً آدھا ارب سال۔

انہوں نے کہکشانی مستوی سے 1 کلوپارسیک کے اندر ستاروں کا مطالعہ کیا، انہیں ایک حرکی طور پر “ٹھنڈے” اور ایک “گرم” نمونے میں بانٹا، اونچائی میں آٹھ تہوں میں کاٹا، اور انتخاب میں رہ جانے والے ستاروں کے لیے تصحیح کی۔ پھر ایک گروہ بندی الگورتھم نے ستاروں کو تقریباً ایک ہی عمر اور دھاتیت والی آبادیوں میں جمع کیا۔ ہر ایک کے لیے ٹیم نے پیمانۂ بلندی (scale height) ناپا — یعنی وہ آبادی عام طور پر مستوی سے کتنی اوپر تک پھیلی ہوتی ہے۔

رفتار میں اچانک تبدیلی

ستاروی آبادیوں کی موٹائی ان کی عمر کے مقابلے میں: سب سے پرانی آبادیوں کے لیے تیز گراوٹ، 10.85 ارب سال کے موڑ کے بعد سست کمی۔ رنگ دھاتیت دکھاتے ہیں۔ — شکل 2، Mirabal et al. (2026), arXiv:2610.03164.

آبادی جتنی کم عمر ہو، اتنی ہی مستوی سے لپٹی رہتی ہے۔ مگر یہ تعلق ایک واحد لکیر نہیں۔ دو سیدھے حصوں والی ایک فٹنگ 10.85 ارب سال پہلے ایک موڑ پاتی ہے (تقریباً 0.13 ارب سال کی کمی بیشی کے ساتھ):

• اس سے پہلے: موٹائی تقریباً 1.88 کلوپارسیک فی ارب سال کی شرح سے گھٹی۔ سب سے پرانی آبادیاں 1.26 کلوپارسیک تک پھیلی ہیں — دو سب سے قدیم اس سے بھی زیادہ، تقریباً 1.75 اور 2.10 — اور صرف تقریباً 2 ارب سال میں موٹائی گھٹ کر تقریباً 0.5 کلوپارسیک رہ گئی۔
• اس کے بعد: پتلا ہونا سست پڑ کر صرف 0.038 کلوپارسیک فی ارب سال رہ گیا۔ سب سے کم عمر آبادیاں تقریباً 0.1 کلوپارسیک پر ہیں، اور آج پیدا ہونے والے ستارے تقریباً 0.12 تک پھیلیں گے۔

ابتدائی شرح میں غیر یقینی بڑی ہے، مگر دونوں نظام واضح طور پر الگ ہیں۔ موڑ سے ذرا ہی پرانی آبادیاں بھی، جن کی عمر تقریباً 11 ارب سال ہے، مجموعی طور پر موٹی قرص (تقریباً 0.9 کلوپارسیک) سے زیادہ موٹی ہیں۔ یہ موڑ اس آزمائش میں بھی برقرار رہتا ہے جس میں خودکار طور پر بنے گروہوں کے بجائے عمروں اور دھاتیتوں کا ایک سادہ یکساں جال استعمال کیا گیا۔

موٹی تہہ میں پیدائش

مصنفین کے نزدیک صرف سست گرمائش اتنے تیز ابتدائی بیٹھنے کی وضاحت نہیں کر سکتی: بار بار کے انضمام نوجوان قرص کو آخری بڑے انضمام تک گرم رکھتے، جسے مصنفین GSE کہتے ہیں، جو تقریباً 10 ارب سال پہلے ہوا۔ اس کے بجائے ڈیٹا ابتدائی مرحلے میں الٹی تشکیل کی تائید کرتا ہے۔ ہنگامہ خیز گیس چند ارب سالوں میں ٹھنڈی ہو کر وسطی مستوی کی طرف ڈوبی، اور موٹی قرص بنی؛ کیمیائی طور پر متعین موٹی قرص تقریباً 11 ارب سال پہلے تک بن چکی تھی۔

پھر، اندازاً اس انضمام کے بعد، کہکشاں ایک پُرسکون دور میں داخل ہوئی، جس میں گیس بتدریج بیٹھتی گئی اور وہ پتلی قرص بنی جو آج ہم دیکھتے ہیں۔ اس بعد کے دور کے لیے صرف ڈیٹا سست گرمائش اور سست بیٹھنے میں فرق نہیں کر سکتا۔ یہ تصویر ملکی وے جیسی کہکشاؤں کی کونیاتی سمولیشنز سے، اور کہکشاں کے ایک گھومتی قرص میں “گھومنا شروع کرنے” کی حالیہ تاریخ بندی سے مطابقت رکھتی ہے۔

مصنفین کے الفاظ میں، سب سے پرانے ستاروں کی زیادہ اونچائی “محض طویل صدیوں پر محیط حرکی گرمائش کا نتیجہ نہیں، بلکہ ابتدائی کہکشاں کے تشکیلی مرحلے کا ایک ساختی فوسل ہے۔”