Fermi acceleration
فرمی ایکسلریشن، جسے بعض اوقات ڈفیوسو شاک ایکسلریشن (فرمی ایکسلریشن کا ایک ذیلی طبقہ) کہا جاتا ہے، وہ ایکسلریشن ہے جس سے چارج شدہ ذرات بار بار جھلکتے وقت گزرتے ہیں، عام طور پر مقناطیسی آئینے کے ذریعے (ایکسلریشن کا سینٹرفیوگل میکانزم بھی دیکھیں)۔ اس کا نام طبیعیات دان اینریکو فرمی کے نام پر رکھا گیا ہے جس نے سب سے پہلے طریقہ کار کی تجویز پیش کی تھی۔ یہ بنیادی طریقہ کار سمجھا جاتا ہے جس کے ذریعے ذرات فلکیاتی شاک لہروں میں غیر تھرمل توانائیاں حاصل کرتے ہیں۔ یہ بہت سے فلکی طبیعیات کے نمونوں میں بہت اہم کردار ادا کرتا ہے، بنیادی طور پر شمسی شعلوں اور سپرنووا کی باقیات سمیت جھٹکوں میں۔ فرمی ایکسلریشن کی دو قسمیں ہیں: فرسٹ آرڈر فرمی ایکسلریشن (شاکس میں) اور سیکنڈ آرڈر فرمی ایکسلریشن (مقناطیسی گیس کے بادلوں کو منتقل کرنے کے ماحول میں)۔ دونوں صورتوں میں میکانزم کے موثر ہونے کے لیے ماحول کو تصادم سے پاک ہونا پڑتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ فرمی ایکسلریشن صرف ان ذرات پر لاگو ہوتا ہے جن کی توانائیاں تھرمل توانائیوں سے زیادہ ہوتی ہیں، اور آس پاس کے ذرات کے ساتھ بار بار ٹکرانے سے شدید توانائی کا نقصان ہوگا اور اس کے نتیجے میں کوئی ایکسلریشن نہیں ہوگا۔ فرسٹ آرڈر فرمی ایکسلریشن شاک ویوز میں عام طور پر ان سے پہلے اور بعد میں دونوں طرح کی مقناطیسی عدم ہم آہنگی ہوتی ہے۔ شاک ویو (اوپر سے نیچے کی طرف) سے سفر کرنے والے چارج شدہ ذرہ کے معاملے پر غور کریں۔ اگر اسے مقناطیسی میدان میں حرکت پذیر تبدیلی کا سامنا کرنا پڑتا ہے، تو یہ بڑھتی ہوئی رفتار پر جھٹکے (نیچے کی طرف سے اوپر کی طرف) کے ذریعے اس کی عکاسی کر سکتا ہے۔ اگر اسی طرح کا عمل اوپر کی طرف ہوتا ہے، تو ذرہ دوبارہ توانائی حاصل کرے گا۔ یہ متعدد عکاسی اس کی توانائی میں بہت زیادہ اضافہ کرتی ہیں۔ اس عمل سے گزرنے والے بہت سے ذرات کا نتیجے میں توانائی کا سپیکٹرم (یہ فرض کرتے ہوئے کہ وہ صدمے کی ساخت کو متاثر نہیں کرتے ہیں) ایک طاقت کا قانون ثابت ہوتا ہے: جہاں سپیکٹرم انڈیکس کا انحصار، غیر رشتہ دار جھٹکوں کے لیے، صرف صدمے کے کمپریشن تناسب پر ہوتا ہے۔ "فرسٹ آرڈر" کی اصطلاح اس حقیقت سے آتی ہے کہ فی شاک کراسنگ توانائی کا حصول متناسب ہوتا ہے، شاک کی رفتار کو روشنی کی رفتار سے تقسیم کیا جاتا ہے۔ انجکشن کا مسئلہ فرسٹ آرڈر فرمی کے عمل کا ایک معمہ انجکشن کا مسئلہ ہے۔ صدمے کے ماحول میں، صرف توانائی والے ذرات جو تھرمل توانائی سے زیادہ (کم از کم چند کا عنصر) صدمے کو عبور کر سکتے ہیں اور ایکسلریشن کے 'گیم میں داخل' ہو سکتے ہیں۔ فی الحال یہ واضح نہیں ہے کہ کون سا طریقہ کار ابتدائی طور پر ذرات میں ایسا کرنے کے لیے کافی زیادہ توانائیاں ہونے کا سبب بنتا ہے۔ سیکنڈ آرڈر فرمی ایکسلریشن سیکنڈ آرڈر فرمی ایکسلریشن کا تعلق بے ترتیب حرکت پذیر "مقناطیسی آئینوں" کی موجودگی میں چارج شدہ ذرہ کی حرکت کے دوران حاصل ہونے والی توانائی کی مقدار سے ہے۔ لہذا، اگر مقناطیسی آئینہ ذرہ کی طرف بڑھ رہا ہے، تو ذرہ عکاسی پر بڑھتی ہوئی توانائی کے ساتھ ختم ہو جائے گا۔ اگر آئینہ کم ہو رہا ہو تو اس کے برعکس ہوتا ہے۔ اس تصور کو فرمی (1949) نے کائناتی شعاعوں کی تشکیل کے طریقے کی وضاحت کے لیے استعمال کیا تھا۔ اس صورت میں مقناطیسی آئینہ ایک حرکت پذیر انٹرسٹیلر مقناطیسی بادل ہے۔ بے ترتیب حرکت کے ماحول میں، فرمی نے استدلال کیا، سر پر ٹکرانے کا امکان سر دم کے تصادم سے زیادہ ہوتا ہے، لہذا ذرات اوسطا تیز ہو جائیں گے۔ اس بے ترتیب عمل کو اب سیکنڈ آرڈر فرمی ایکسلریشن کہا جاتا ہے، کیونکہ فی اچھال اوسط توانائی کا فائدہ آئینے کی رفتار کے مربع پر منحصر ہوتا ہے۔ تاہم، اس فزیکل سیٹ اپ سے متوقع نتیجے میں آنے والا انرجی سپیکٹرم عالمگیر نہیں ہے جیسا کہ پھیلے ہوئے شاک ایکسلریشن کے معاملے میں ہوتا ہے۔ فرمی اولم ماڈل فرمی گلو حوالہ جات بیرونی روابط ڈیوڈ ڈارلنگ کے مضمون پر فرمی ایکسلریشن ریگر، بوش رامون اور ڈفی: فلکی طبیعیات کے طیاروں میں فرمی ایکسلریشن دیکھیں۔ Astrophys.Space سائنس۔ 309:119-125 (2007) فیوژن پاور ڈائنامکس (میکانکس) کائناتی شعاعوں کی ایکسلریشن