احسان سنایی
راز طول عمر، در بازیافت نهفته است. دست کم برای کهکشان‌ها که اینگونه است. این را دانشمندانی می‌گویند که اخیراً از طریق سه‌گانه‌ای از تلسکوپ‌های برجسته دنیا، دست به بررسی فضای نامکشوف پیرامون کهکشان‌های جوان و ستاره‌ساز و نیز عموزاده‌های نه‌چندان جوانشان زده‌اند.
کهکشان‌ها از همان ابتدای تاریخ هستی آموخته‌اند که زندگی سبزی داشته باشند و پیوسته حجم سرسام‌آور گاز هیدروژن و نیز عناصر سنگینشان را برای تولید چندین نسل متوالی از ستارگان، در بازه‌ای بالغ بر چندین میلیارد سال به خدمت بگیرند. این فرآیند بازیافتی، کهکشان‌ها را از تحلیل رفتن مخازن سوختیشان (که همان گاز هیدروژن اتمی باشد) ایمن نگه می‌دارد و لذا مدت‌زمان ستاره‌سازیشان را به بیش از ۱۰ میلیارد سال متوالی ارتقا می‌بخشد. این درحالی است که کهکشان‌هایی که توفانی از ستاره‌سازی را در درونشان به‌راه می‌اندازند (و به کهکشان‌های «ابرستاره‌ساز» معروفند)، همان سوخت اضافیشان را هم به فضا می‌ریزند و اساساً خط تولید ستاره‌های تازه را زود‌تر متوقف می‌کنند. این فرضیه چندی پیش توسط مجموعه‌ای متشکل از رصدخانه ۱۰ متری کک-۱، ماژلان و تلسکوپ فضایی هابل به تأیید تجربی رسید.
تلسکوپ هابل، با «طیف‌نگار خاستگاه‌های کیهانی»اش (که به‌طور مختصر ابزار COS نامیده می‌شود)، از طریق نور فرابنفش کهکشان‌های دوردستی که از میان گاز پراکنده در گرداگرد کهشان‌های نزدیک‌تر و مورد مطالعه می‌تابند، اطلاعاتی را راجع به این هاله‌های گازی به‌دست آورد. روی زمین از طرفی، ابزارهای LRIS تلسکوپ غول‌آسای کک-۱ (مخفف «طیف‌نگار فروسرخ با رزولوشن پایین») و نیز ابزار MagE تلسکوپ ماژلان، دست به تعیین فاصله تا کهکشان‌های مزبور، محاسبه جرم ستارگان سازنده‌شان و حتی تعیین آهنگ ستاره‌سازی برخی از آن‌ها زدند. نتیجه این نقشه‌برداری، کشف رابطه مهمی مابین کهکشان‌ها و گازهای گرداگردشان شد که طی سه مقاله در شماره ۱۸ نوامبر نشریه علمی Science انتشار یافته است.
«دسترسی به هردوی مجموعه‌داده‌ها (هم از زمین و هم از فضا)، به ما امکان استنباط رابطه فوق‌العاده مهم مابین ستاره‌های درون کهکشان‌های مزبور، با توده‌های گازی بسط یافته در گرداگرد همان کهکشان‌ها را داد»، این را جسیکا ورک (Jessica Werk) از رصدخانه لیک دانشگاه کالیفرنیا- سانتاکروز می‌گوید. او نویسنده همکار هر سه مقاله‌ای بوده که در Science انتشار یافته‌اند و همچنین نویسنده ارشد مقاله پشتیبان دیگری که ماه ژانویه آتی در نشریه علمی Astrophysical Journal انتشار داده خواهد شد. وی می‌افزاید: «با این کشف، از این پس می‌توان گفت که جذب نور فرابنفشی که با طیف‌نگار COS هابل تشخیص داده شده، در همان فاصله‌ای از ما رخ داده که با تلسکوپ کک و در نور مرئی آن را محاسبه کرده‌ایم.»
این روابط نامنتظره مابین کهکشان‌ها و گاز پیرامونیشان، حین مقایسه داده‌های مرتبط با ستاره‌های درون کهکشان و گازهای پیرامونی‌اش کشف شد. ورک می‌گوید: «چیزی که در نهایت یافتیم، حیرتمان را برانگیخت. کهکشان‌هایی که فرآیند ستاره‌سازیشان فوق‌العاده فعال است، همیشه با هاله‌های غول‌آسا و سنگینی از گاز اکسیژنه احاطه شده‌اند و اگر نه به‌قدر تمامی گاز موجود در درون کهکشان، اما دست‌کم به همان اندازه گاز را در درون خودشان جا داده‌اند.» عجیب اینجاست که این نوع از ذخایر گازی، ظاهراً در اطراف کهکشان‌هایی که آهنگ ستاره‌سازیشان آهسته‌تر است، اصلاً دیده نمی‌شود. ورک در ادامه می‌گوید: «یک فرد عادی، شاید با شنیدن نام کهکشان، به یاد سازه منظم و زیبا و مارپیچی که مملو از گاز و ستاره است، بیفتد. اما هم‌اکنون ما جزئی قابل توجه از کهکشان‌ها را مشاهده می‌کنیم که تا پیش‌تر تشخیص داده نشده بود: هاله‌ای سنگین و اشباع از اکسیژن که تا فواصل فوق‌العاده دوردستی از بخش مرئی و مارپیچ کهکشان امتداد پیدا کرده و دیدگاه‌مان را راجع به سیر تکاملی کهکشان‌ها دگرگون کرده است.»
در میان کشفیات کلیدی این بررسی، می‌توان به رنگ و شکل کهکشانی اشاره کرد که تا حد زیادی تابع جریان گاز بسط یافته به هاله پیرامونی‌اش بوده است. هیچ‌یک از شبیه‌سازی‌های نوین فرآیند تشکیل کهکشان‌ها، قادر به توضیح ویژگی‌های دیده شده در آن‌ها، بدون در نظرگرفتن فرآیندهای پیچیده و به‌هم‌پیوسته‌ای نیستند که در جریان‌شان، کهکشان، مقادیر عظیمی گاز را به‌دست آورده و بعد از تولید ستارگان آن را به پس می‌راند. هر سه این بررسی‌ها (که در سه مقاله پیاده شده‌اند)، جوانب مختلفی از پدیده بازیافت این گاز را به نمایش گذاشته‌اند.
جیسون توملینسون (Jason Tumlinson) از «مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی» (STScI- متولی علمی تلسکوپ فضایی هابل) در شهر بالتیمور مریلند که از کمک‌نویسندگان یکی از این سه پژوهش نیز بوده می‌گوید: «نتایجمان نه‌تن‌ها نشان از صحت حدسیاتی می‌دهد که بر اساسشان کهکشان‌ها قادر به بازیافت گاز درونیشان هستند، بلکه چالش نوینی را هم پیش روی مدل‌های نظری مربوط به درک فرآیندهای حاکم بر جریان این گاز‌ها قرار داده و چنین سئوالاتی را به پس‌زمینه تصویر کلیمان سیر تکاملی کهکشان‌ها سنجاق کرده است.»