گیس کے دو حلقوں والا ایک سفید بونا

بہت سے سیاروی نظام اپنے ستارے سے زیادہ جیتے ہیں۔ جب ستارہ ایک سفید بونا (white dwarf) بن جاتا ہے — یعنی پیچھے رہ جانے والی کثیف باقیات — تو اس کے گرد گرد کی قرصیں بن سکتی ہیں، اور اس پر گرنے والا سیاروی ملبہ اس کے کرۂ ہوائی میں کیمیائی نشانات چھوڑتا ہے۔ ان میں سے چند قرصوں میں گیس بھی ہوتی ہے۔ وہ گیس مخصوص طول موج پر چمکتی ہے، زیادہ تر کیلشیم کی تین زیریں سرخ لکیروں میں۔ اب تک معلوم تمام 21 گیسی قرصوں میں ہر لکیر کی شکل ایک جیسی ہے: دو چوٹیاں۔

گھومتا حلقہ دو چوٹیاں کیوں بناتا ہے

ایک زاویے سے دیکھی گئی گیس کی قرص کا ایک پہلو ہماری طرف آ رہا ہوتا ہے اور دوسرا دور جا رہا ہوتا ہے۔ ڈوپلر اثر قریب آتے پہلو کی روشنی کو ذرا چھوٹی طول موج کی طرف، اور دور جاتے پہلو کی روشنی کو لمبی طول موج کی طرف سرکا دیتا ہے۔ ہر لکیر دو چوٹیوں میں بٹ جاتی ہے، جو گیس کے تیز تر مدار میں گھومنے پر ایک دوسرے سے زیادہ دور ہوتی ہیں — اور ستارے کے قریب گیس تیز تر گھومتی ہے، جیسا کہ کیپلر کے قوانین تقاضا کرتے ہیں۔

بائیسویں قرص

یونیورسٹی آف ٹریئسٹے اور INAF کی ٹریئسٹے فلکیاتی رصدگاہ کے نکولا پیئترو جنتیلے فوسیلو (Nicola Pietro Gentile Fusillo) اور واروک، والپارائیسو، لندن اور کیل کے ساتھیوں نے دیکھا کہ سفید بونا WD J1328−1450 اس سے زیادہ زیریں سرخ روشنی خارج کرتا ہے جتنی کسی برہنہ ستارے کو کرنی چاہیے: گرم گرد کی ایک علامت۔ انہوں نے یورپی جنوبی رصدگاہ کی ویری لارج ٹیلی اسکوپ پر X-shooter طیف نگار سے، 2021 میں اور پھر 2023 میں، اس کا مشاہدہ کیا۔

ستارے کی کمیت سورج کی کمیت کا 0.47 گنا ہے، جو سورج کے نصف قطر کے 1.5% کے ایک گولے میں بھری ہوئی ہے۔ اس کے کرۂ ہوائی میں کیلشیم، میگنیشیم اور سلیکون دکھاتے ہیں کہ یہ سیاروی مادہ نگل رہا ہے۔ مگر اس کی کیلشیم اور آکسیجن کی لکیروں میں دو کے بجائے چار چوٹیاں ہیں۔

WD J1328−1450 کی کیلشیم کی تین لکیریں (a)، ہر ایک میں چار چوٹیاں، بمقابلہ SDSS J1228+1040 کی معمول کی دو چوٹیوں والی لکیریں، جو گیسی قرص کا نمونۂ اول ہے (b)۔ — شکل 1، Gentile Fusillo et al. (2026)، arXiv:2610.37773۔

دو حلقے اور ایک خلا

ٹیم نے لکیروں کو گیس کے دو چپٹے حلقوں سے دوبارہ پیدا کیا، ایک دوسرے کے اندر۔ شمسی نصف قطر — یعنی سورج کے نصف قطر — میں ناپا جائے تو اندرونی حلقہ 0.14 سے 0.34 تک، اور بیرونی 0.54 سے 1.93 تک پھیلا ہے، درمیان میں ایک خالی خلا کے ساتھ۔ اندرونی کنارہ بھی ستارے کے اپنے نصف قطر سے تقریباً نو گنا دور ہے۔

اندرونی حلقے کی دو چوٹیاں ایک دوسرے سے تقریباً 1,024 کلومیٹر فی سیکنڈ کے فاصلے پر ہیں، بیرونی حلقے کی تقریباً 420: اندرونی گیس تیز تر گھومتی ہے۔ تقریباً دو سالوں میں لکیروں کی شکلیں بمشکل بدلیں: حلقے مستحکم ہیں۔

چمکتی کیلشیم گیس اوپر سے، پیمانے کے مطابق: اندرونی حلقہ A، بیرونی حلقہ B اور خلا۔ اوپر بائیں پٹی ایک شمسی نصف قطر ہے؛ گہرا سرخ مطلب زیادہ روشن گیس۔ — شکل 3، Gentile Fusillo et al. (2026)، arXiv:2610.37773۔

میگنیشیم صرف اندر کی طرف

میگنیشیم کی ایک لکیر کی صرف دو چوٹیاں ہیں: یہ صرف اندرونی حلقے سے آتی ہے۔ اگر بیرونی حلقے میں، کیلشیم کے لحاظ سے، اندرونی جتنا میگنیشیم ہوتا تو اس کی چوٹیاں شور کی سطح سے چھ گنا سے زیادہ نمایاں ہوتیں۔ وہ غائب ہیں۔ میگنیشیم اور کیلشیم کا تناسب کسی مادے کی انگلیوں کے نشان کی طرح ہے: کانڈرائٹس (chondrites) میں، جو پتھریلے شہابیوں کا ایک خاندان ہے، تقریباً 5 سے 15، زمین کے مینٹل میں تقریباً 8، اس کی پرت میں تقریباً 1.6۔ دونوں حلقے غالباً مختلف والد اجسام سے آئے ہیں — یا کسی ایک جسم کی مختلف تہوں سے جو میگنیشیم سے بھرپور مینٹل اور میگنیشیم سے محروم پرت میں بٹ چکا تھا۔

ہر حلقے کو کسی چیز سے غذا ملنی چاہیے

ایسی قرص میں گیس پھیلتی ہے، مگر جیسے جیسے یہ باہر کی طرف بہتی اور تقریباً 1,200–1,500 کیلون سے نیچے ٹھنڈی ہوتی ہے، یہ پھر ذرات میں تکثیف ہو جاتی ہے: ہر حلقہ وہیں کے قریب رہتا ہے جہاں اس کی گیس بنتی ہے۔ تو دو الگ جگہوں پر گیس کیا بناتا ہے؟ قرص کے اندرونی کنارے پر بخارات بنتی گرد کوئی خلا نہیں چھوڑ سکتی؛ گرد کو پیستے تصادمات کو ایک نامعلوم بریک کی ضرورت ہوتی جو صرف خلا کے اندر کام کرے۔

دو سفید بونے جو ایک دوسرے کے اتنے قریب ہوں کہ الگ پہچانے نہ جا سکیں؟ گایا (Gaia) ایک ستارہ دیکھتا ہے، اور صرف 0.067% سفید بونوں کے پاس سرے سے کوئی گیسی قرص ہوتی ہے: ایک ساتھ دو کا ہونا بعید از قیاس ہوتا۔ ایک سیارہ جو خلا صاف کر رہا ہو؟ مصنفین حساب لگاتے ہیں کہ خلا کے قریب بچ سکنے والا سب سے بڑا لوہے کا جسم بھی، جو 440 کلومیٹر چوڑا ہو، گرم گیس کو تھامے رکھنے کے لیے بہت ہی کم کششِ ثقل رکھتا — اور یہ اس کی توجیہ نہیں کرتا کہ دونوں طرف کے دو حلقوں میں گیس کیسے بنتی ہے۔

اس کے بجائے مصنفین SDSS J1228+1040 کی طرف رجوع کرتے ہیں، جہاں تقریباً ہر دو گھنٹے میں دہرائے جانے والے ایک سگنل کی توجیہ صرف قرص کے اندر ایک کثیف ٹھوس جسم سے ہو سکتی ہے، جو گرد سے تعامل کرتے ہوئے گیس بناتا ہے۔ ان کی تجویز: ہر حلقے میں ایک ایسا سیارچۂ اولیٰ (planetesimal) — یعنی اس قسم کا ایک چھوٹا ٹھوس جسم جس سے سیارے بنتے ہیں۔

بچ جانے والا کتنا بڑا ہو سکتا ہے؟

ستارے کے اتنے قریب کششِ ثقل کسی جسم کے قریبی پہلو کو دور والے پہلو سے زیادہ زور سے کھینچتی ہے اور اسے چیر سکتی ہے۔ کسی اندرونی مضبوطی کے بغیر ایک جسم کو کسی بھی معلوم مادے سے زیادہ کثافت درکار ہوتی: اندرونی حلقے کے اندرونی کنارے پر کم از کم 3,600 گرام فی مکعب سینٹی میٹر۔ دونوں بچ جانے والوں میں اندرونی مضبوطی ہونی چاہیے۔ لوہے کی کثافت اور نظامِ شمسی کے پتھریلے اجسام کی مضبوطی کے ساتھ، اندرونی جسم اپنے حلقے کے اندرونی کنارے پر زیادہ سے زیادہ 45 کلومیٹر اور بیرونی کنارے پر 172 کلومیٹر چوڑا ہو سکتا ہے — ایک عام سیارچہ۔ بیرونی جسم اپنے حلقے کے اندرونی کنارے پر 346 کلومیٹر اور بیرونی کنارے پر 2,340 کلومیٹر تک پہنچ سکتا ہے، اور بیرونی کنارے پر ایک پتھریلا جسم تقریباً 3,500 کلومیٹر: سیریز (Ceres) کی جسامت سے پلوٹو کی جسامت تک، بلکہ چاند تک۔

ایک سایہ خلا کی نقل کر سکتا ہے

ایک متبادل کھلا رہتا ہے: ایک واحد قرص جس کا پھولا ہوا اندرونی کنارہ 0.34 اور 0.54 شمسی نصف قطر کے درمیان کے علاقے پر سایہ ڈالتا ہو۔ یہ اس کی بھی توجیہ کرتا کہ اندرونی حلقہ باہر کی طرف کیوں مدھم ہوتا ہے جبکہ بیرونی روشن ہوتا ہے۔ مگر کوئی دوسرا سفید بونا، نہ ہی گیسی قرص والا کوئی نوجوان ستارہ، چار چوٹیاں دکھاتا ہے — WD J0846+5703 بھی نہیں، جس کی گرد کی قرص اپنے ستارے کے لحاظ سے دگنی سے بھی زیادہ روشن ہے۔ مصنفین کو ایسے سائے کا کوئی براہِ راست ثبوت نہیں ملتا، اور نہ کوئی وجہ کہ یہ صرف یہیں کیوں ظاہر ہو۔

قرص کی کئی شکلیں گرد سے یکساں اچھی طرح میل کھاتی ہیں۔ اور ستارے کی غیر معمولی نہ ہونے والی غذا کی شرح ایک نوجوان قرص کی گنجائش چھوڑتی ہے، جسے شاید صرف 300,000 سے 600,000 سال سے غذا مل رہی ہو، ایک ہنگامہ خیز ابتدائی مرحلے میں۔

سیارے کی زندگی کے دونوں سروں پر حلقے

خلاؤں سے الگ حلقے اولیٰ سیاروی قرصوں (protoplanetary discs) میں ایک جانا پہچانا منظر ہیں، جہاں نوجوان ستاروں کے گرد سیارے جنم لیتے ہیں۔ پیمانہ اور مرکزی ستارہ اس سے زیادہ مختلف نہیں ہو سکتے۔ پھر بھی، مصنفین لکھتے ہیں، WD J1328−1450 اس طرف اشارہ کرتا ہے کہ ملتے جلتے عمل سیاروی نظاموں کو ان کی پیدائش اور ان کے بالکل آخر، دونوں پر شکل دے سکتے ہیں۔