1.12: مقامی تناؤی پس منظر کی آواز

ہوم ／ باب 1: توانائی کے ریشوں کا نظریہ

I. کیا ہے (تعریف اور سادہ فہم)
مقامی تناؤی پس منظر کی آواز اُس قابلِ پیمائش خلل کو کہتے ہیں جو اُس وقت نمودار ہوتا ہے جب عام غیر مستحکم ذرّات مرحلۂ تحلیل/پُرکردگی میں پہلے سے کھینچی گئی توانائی کو بحرِ توانائی میں بے ترتیب، وسیع بَینڈ، کم ہم آہنگ انداز میں واپس لوٹا دیتے ہیں۔

• یہ عدم سے توانائی نہیں؛ بلکہ پورے کھینچ–پھیل عمل کی احصائی شکل ہے۔ احصائیاتی تناؤی کششِ ثقل کے ساتھ مل کر یہ ایک ہی سکہ کے دو رُخ ہیں: قیام کے دوران کھنچاؤ “ڈھلوان” بناتا ہے، جبکہ تحلیل کے مرحلے میں پھیلاؤ “آواز کی بُنیاد” بلند کرتا ہے۔
• اخراجِ شعاع لازم نہیں: یہ آواز قریب میدان کی غیر مُشعِع خودی کھڑکھڑاہٹ بن سکتی ہے—قوت، ازاحہ، مرحلہ، انعکاسی عدد، تناؤ یا مغنطیسیت میں بے ترتیب جھٹکوں کی صورت—یا اگر شفاف کھڑکی اور جیومیٹری کی روشن سازی میسر ہو تو دور میدان میں وسیع بَینڈ مسلسل سپیکٹرم کے طور پر بھی ظاہر ہو سکتی ہے۔ چھوٹے تجربہ گاہی حجم میں یہ اکثر “خلائی جھرجھری” جیسی بُنیاد کا اُبھار یا سپیکٹرم کی ہیئت میں تبدیلی بن کر دکھتی ہے—لازماً ریڈیو/مائیکرو ویو اخراج کے بغیر۔

II. کیسے ظاہر ہوتی ہے (پڑھائی کی راہیں اور معاون شرائط)

1. قریب میدان / خودی (غیر مُشعِع)

• میکانیک و جِسمانیّت: ٹورشن بیلنس، مائیکرو/نینو کینٹی لیور، گریویٹی گریڈینٹ میٹر اور ایٹمک اِنٹرفیرومیٹر میں قوت/تعجیل کی بُنیادی آواز۔
• مرحلہ و انعطاف: اِنٹرفیرومیٹر فیز جِٹر، آپٹیکل کیویٹی کی لائن وِڈتھ/فریکوئنسی ڈرفٹ، ڈائی الیکٹرک کانسٹنٹ یا تناؤ سے پیدا شدہ بائی رفریجنس کی بے ترتیب لغزش۔
• برقی مقناطیسی قریب میدان: سُپر کنڈکٹنگ ریزونیٹر، « SQUID » اور جوزفسن ڈیوائسز میں مقناطیسیت/موصلیت کے اُتار چڑھاؤ۔
• حرارتی–صوتی/لچک: تناؤ، دباؤ اور کثافت کی بے ترتیب مائیکرو بے قاعدگیاں (اکثر غیر حرارتی۔)
  معاون شرائط: کم درجۂ حرارت، کم حرارتی/برقی خسارہ، بلند Q، اچھی وائبریشن آئسولیشن اور شیلڈنگ، اور سرحد–جیومیٹری کے “ناب” جنہیں بار بار اسکین کیا جا سکے۔

2. دور میدان / مُشعِع (جب اخراج موجود ہو)

• ریڈیو/مائیکرو ویو کی شفاف کھڑکیوں میں پھیلا ہوا مسلسل سپیکٹرم اور سمتی جمع (جیومیٹرک برائٹننگ/ہم رخ سپرپوزیشن)۔
• واقعاتی جیومیٹری (اِنضمام کی محوری لکیر، شاک فرنٹ، شیئرنگ پلین، آؤٹ فلو ایکسس) کے ساتھ پٹّی/قوس نما اُجالے۔
  معاون شرائط: کم جذب والی راہ، مستند فار گراؤنڈ ماڈل و سب ٹریکشن، وسیع فیلڈ آف ویو اور طویل انٹی گریشن بیس لائن۔

III. مجموعی ہیئت (مشاہداتی نشانیاں)

• کمزور، منتشر، لگ بھگ “بے منبع”: پوائنٹ سورس جیسی تیزی نہیں؛ بلکہ پس منظر کی باریک بافت؛ وقت کے ساتھ عموماً ساکن یا مختصر رفتار سے متغیّر۔
• وسیع بَینڈ، کم ہم آہنگی: قریب میدان میں متعدد پیمائش چینلز پر بیک وقت بُنیاد کا اُبھار/سپیکٹرم ری شیپنگ؛ دور میدان میں، ڈِسپرشن اور فار گراؤنڈ کی کٹوتی کے بعد نمایاں بَینڈ پسندیدگی نہیں۔
• زمانی ترتیب “آواز پہلے، قوت بعد میں”: اسی واقعاتی ڈومین میں TBN پہلے ابھرتی ہے؛ STG (ڈھلوان کی گہرائی) بعد میں مدار/لینسنگ/ٹائمنگ جیسی سست متغیرات میں نمایاں ہوتی ہے۔
• فضائی ہم سمتی (جیومیٹرک دستخط): TBN کے اُجالے کی سمتِ ترجیح STG ڈھلوان کے مرکزی محور سے ہم آہنگ ہوتی ہے (کیونکہ ایک ہی جیومیٹری و بیرونی میدان باندھتے ہیں)۔
• قابلِ رجوع راستہ (کنٹرول و رجعت): ڈَرائیو کم یا سرحدیں تبدیل کرنے پر TBN پہلے نیچے آتی ہے، پھر قوتِ امکان کی ڈھلوان پیچھے ہٹتی ہے؛ ڈرائیو بڑھانے سے ابتدائی ٹریک دہرایا جا سکتا ہے۔

IV. نمائندہ منظرنامے اور امیدوار (فلکیات و تجربہ ساتھ ساتھ)

1. فلکیاتی

• ہمہ آسمانی منتشر پس منظر میں اضافی جزو (مثلاً اضافی ریڈیو پس منظر کا احصائی سگنل، 3.2 دیکھیں): بے شمار کمزور موجی گچھوں کی جمع کا پیش خیمہ۔
• اِنضمامی کلسٹرز کے شاک فرنٹس پر پٹّی/قوس ریلیکٹس اور (مِنی) ریڈیو ہیلوز: اِنضمام محور/شیئر پلین کے ساتھ اُجالا — ہم رخ جمع اور “آواز پہلے، قوت بعد میں” کے مطابق۔
• کلسٹر/فلامینٹ کے درمیان منتشر پُل: طویل، مدہم پٹّیاں وسیع پیمانے کے شیئر/کنورجنس زون میں — سمتی جمع کی علامت۔
• سِٹار برَسٹ و آؤٹ فلو پروٹوٹائپس میں وسیع بیک گراؤنڈ (M82, NGC 253): مستقل شیئر–شاک–آؤٹ فلو ماحول میں محوری پٹّیاں یا فرشی چادر۔
• کہکشاں کے مرکز میں منتشر دھند/بلبلے: آؤٹ فلو/ری کنیکشن/شیئر کے گرد وسیع ہالہ — کم ہم آہنگی اور جیومیٹرک برائٹننگ کا امتزاج۔

2. تجربہ و انجینئرنگ

• قریب میدان/خودی: ٹورشن بیلنس، مائیکرو/نینو مکینیکی ریزونیٹر، ایٹمک اِنٹرفیرومیٹر، آپٹیکل کیویٹی، سُپر کنڈکٹنگ ریزونیٹر، SQUID—میں بنیادی آواز اور سپیکٹرم شیپ کی طویل مدتی ٹریکنگ۔
• دور میدان/مُشعِع: قابلِ کنٹرول کیویٹیز/ویو گائیڈز میں جیومیٹری و سرحدی ماڈیولیشن کے ذریعے منتشر مسلسل سپیکٹرم کی حاضری/عدم حاضری اور سمت کی الٹ پھیر کا مشاہدہ۔
  دونوں راستوں کو بہتر ہے کہ اسی ڈومین میں STG اشاریوں (لینسنگ، ڈائنامکس، ٹائمنگ) کے ساتھ ہم نقشہ اور ہم وقت رکھا جائے۔

V. تعبیر کے معیارات اور ضدِ جعل (“اصلی آواز” کو آلے/پس منظر سے الگ کرنا)

• زمانی تقابل (کراس کوریلیشن): ایک ہی آسمانی خطّے میں TBN–STG کے مثبت تاخیر اور رجعتی وقفہ کی کمّی پیمائش۔
• محورِ اعظم کی مطابقت: دیکھیں کہ TBN اُجالے کا محور اور STG ڈھلوان کا محور ہم ارتقا رکھتے ہیں یا نہیں۔
• ملٹی چینل غیر جانب دار/ہم پیدائش: قریب میدان میں متعدد پڑھائیوں پر بیک وقت؛ دور میدان میں، ڈِسپرشن کی کٹوتی کے بعد کثیر فریکوئنسی کی یکجا حرکت۔
• قابلیتِ رجوع و تکرار: “ناب” آگے پیچھے چلا کر “آواز پہلے، قوت بعد میں” اور رجعتی راستے کی تکرار یقینی بنائیں۔
• پس منظر و آلہ جاتی آواز کی علیحدگی: وقت، PSF/بَینڈ، پروسیسنگ پائپ لائن کو یکساں کریں؛ کم ترین پارامیٹر والے کور استعمال کریں، ”ہمہ فٹ“ ماڈلنگ سے پرہیز کریں۔

VI. STG کے ساتھ جوڑی مطالعہ (ایک نقشے کی حکمتِ عملی)

• ایک ہی محدد پر رکھیں: بنیادی اُبھار/سپیکٹرم کی شکل میں تبدیلی (جانب TBN) اور گردش/لینسنگ/ٹائمنگ کی باریک باقیات (جانب STG) کو ایک نقشے پر لا کر ہم سمتی و ہم نقش کی جانچ کریں۔
• اِنضمام اور شدید شیئر کے ڈومین میں پوری زنجیر کی پیروی (3.21 دیکھیں): TBN پہلے اُبھرتی ہے – STG بعد میں آتی ہے – اور واقعے کے بعد رجعت۔

VII. ابتدائی کائنات (پس منظر فلم)
کثیر تصادم اور سخت حراریّت کے عہد میں TBN کا منتشر جزو بلیک باڈی جیسا ہو کر ”جم“ کر CMB کی بُنیاد بن سکتا ہے (8.6 دیکھیں)، جس پر بعد کی TBN–STG ساختیں پرت بہ پرت چڑھتی رہیں۔

VIII. خلاصہ
TBN “سمندر کو لوٹانے” کے مرحلے کا مقامی اور قابلِ قرأت چہرہ ہے: کبھی قریب میدان کی غیر مُشعِع خودی کھڑکھڑاہٹ، اور جب حالات سازگار ہوں تو دور میدان کا وسیع بَینڈ منتشر مسلسل سپیکٹرم۔ جوڑے کی صورت میں TBN–STG “آواز–قوت” کا دوآلہ بناتے ہیں—تین بدیہی کسوٹیوں کے ساتھ: آواز پہلے، قوت بعد میں؛ فضا میں ہم سمتی؛ راستہ قابلِ رجوع۔ اسی زمان–مکان ڈومین میں ہم نقشہ، ہم محور اور ہم وقت رکھنا ہی “آواز کے پکسل” کو “تناؤ کی نقشہ گری” میں بدلنے کی کنجی ہے۔