اوایل قرن بیستم، ادوین هابل موفق به کشفی تکان­دهنده شد مبنی بر این که کهکشان راه شیری ما، تنها نیست. کهکشان ما تنها یکی از کهکشان­ها یا ــ چنان که هابل نامیدشان ــ "جهان­های جزیره­ای" بسیاری است که در اقیانوس فضا شناورند.

اکنون، یک قرن پس از آن، کاوشگر تحول کهکشانی ناسا (NASA's Galaxy Evolution Explorer)، در حال کمک به بازسازی سیر تکامل این گونه­های کیهانی از روی شواهد است. در این مأموریت، از زمان پرتابِ کاوشگر در سال 2003، ده­ها هزار کهکشان در پرتوی فرابنفش در گستره­ی نه میلیارد سال از زمان، بررسی شده­اند. نتایج، شواهد گسترده­ی تازه­ای برای نظریه­ی "پرورش" به دست می­دهد. در این نظریه، اعتقاد بر این است که کهکشان­هایی که نخستین بار توسط هابل توصیف شدند ــ مارپیچی­های زیبا و بیضوی­های لکه­مانند ــ از نظر تکامل با هم مرتبط­اند.

 

 

 

 

طبق این نظریه، یک کهکشان جوانِ نوعی، زندگی­اش را به صورت کهکشانی مارپیچی آغاز می­کند که فعالانه ستاره تولید می­کند. با گذشت زمان، این کهکشان مارپیچی ممکن است پیش از روانه کردن چند دور دیگر از ستاره­های تازه ساخته شده، با کهکشان مارپیچی دیگری یا شاید کهکشانی نامنظم یکی شود. سرانجام، کهکشان، تولید ستاره­اش را کم می­کند و با زندگی بعدی­اش در هیأت یک کهکشان بیضوی، خو میگیرد.

کریس مارتین (Chris Martin)، پژوهشگر اصلی کاوشگر تحول کهکشانی در مؤسسه­ی فنآوری کالیفرنیا (California Institute of Technology in Pasadena) در پاسادنای کالیفرنیا (Pasadena, Calif)، می­گوید: "داده­های ما تأیید می­کند که همه­ی کهکشان­ها، زندگی را در حال ستاره­زایی آغاز می­کنند. سپس در اثر ترکیبی از ادغام با دیگر کهکشان­ها، تحلیل رفتن سوخت و شاید توقف توسط سیاه­چاله­ها، کهکشان­ها سرانجام از تولید ستاره بازمی­ایستند."

امروزه وقتی اخترشناسان درباره­ی کهکشان­ها سخن می­گویند، ترجیح می­دهند با رنگ­شان ــ آبی یا قرمز ــ به آن­ها اشاره کنند تا با شکل­شان. بیشتر کهکشان­های آبی­رنگ، مارپیچی­های کوچکتر یا کهکشان­های نامنظم­اند و بیشتر کهکشان­های قرمز رنگ را کهکشان­های بیضویِ بزرگ­تر تشکیل می­دهند؛ گو این که استثناءهایی هم وجود دارد.

چرا کهکشان­ها را با رنگ­شان رمزگذاری می­کنیم؟ رنگ کهکشان­ها نشانگر میزان فعال بودن­شان در ساختن ستاره­های تازه است. ستاره­های جوان­تر، در پرتوی فرابنفش یا آبی می­درخشند، پس کهکشان­هایی که آبی به نظر می­رسند، با گرفتاری تمام مشغول تولید ستاره­اند. ستاره­های مسن­تر پرتوی فروسرخ یا قرمز تابش می­کنند، پس کهکشان­هایی که قرمز به چشم می­آیند، کارخانه­های ستاره­سازی­شان را بسته­اند. حدوداً نیمی از کل کهکشان­ها آبی و نیمی قرمزند.

دانشمندان را مدت­ها فرض بر این بوده است که کهکشان­های آبی با زیاد شدن سن­شان تبدیل به کهکشان­های قرمز می­شوند. آنان پیشنهاد می­کردند که برای کهکشان­های آبی، اتفاقی رخ می­دهد که باعث تمام شدن مصالح ساخت ستاره یا گاز در آن­ها شده و باعث بلوغ آنان به صورت کهکشان­های قرمز غیرفعال می­شود. برای درست بودن این نظریه­ی "پرورش"، باید جمعیتی از کهکشان­های "نوجوان" وجود داشته باشد که در حال طی روند گذار از آبی به قرمز یا از جوانی به پیری­­اند. اما چنین دگردیسی کیهانی­ای، باید میلیاردها سال به طول انجامد. اخترشناسان که عمری به مراتب کوتاه­تر دارند، چگونه می­توانند روندی این­گونه بلندمدت را مطالعه کنند؟

 یک راه حل، نگریستن به تعداد بسیار بسیار زیادی از کهکشان­هاست. یک موجود فرازمینی فرضی را تصور کنید که از روی مشتی عکس که انسان­هایی با سنین مختلف را نشان می­دهد، سعی می­کند دریابد آیا آدم­ها پیر می­شوند و چگونه. این موجودات ممکن است فرض کنند که آدم­های کوچکتر رشد کرده و تبدیل به آدم­های بزرگتر می­شوند، اما اگر می­توانستند نگاهی به چندین صندوقچه­ی پر از عکس بیندازند، بهتر می­توانستند زندگی یک انسان نوعی را بازسازی کنند.

 کاوشگر تحول کهکشانی برای این که درست چنین پرونده­ی حجیمی از کهکشان­ها را برای اخترشناسان فراهم آورد طراحی شد. گنجینه­ی داده­های این کاوشگر، به کاوشگران امکان داد که شمار چشمگیری از کهکشان­های نوجوان و به طبع آن گواهی بیابند مبنی بر این که کهکشان­های مارپیچی جوان ــ یا آبی ــ سرانجام مسن می­شوند تا تبدیل به کهکشان­های بیضوی ــ یا قرمز ــ شوند.

 به گفته­ی مارتین: "نظریه­ی پرورش در تحول کهکشانی، وجود کهکشان­هایی در حال گذار را پیش­بینی کرد. یافتن این کهکشان­ها نیازمند پرتوی فرابنفش بود چرا که آنان در این پرتو واقاً شاخص­ترند. به دلیل کمیاب بودن این کهکشان­ها باید کهکشان­های زیادی را از نظر می­گذراندیم. کاوشگر تحول کهکشانی، امکان چنین کاری را برای ما فراهم کرد."

 داده­های نور مریی از نقشه برداری دیجیتال آسمانSloanا (Sloan Digital Sky Survey) نیز به اثبات سن کهکشان­های نوجوان و سرعت تمام شدن سوخت ستاره­ساز آن­ها، کمک کرد. از این یافته­ها چنین برمی­آید که برخی از کهکشان­های جوان به سرعت به پیری می­رسند، در حالی که بقیه به آهستگی به سوی دوران سالمندی گام برمی­دارند.

 شواهد نظریه­ی "پرورش" تحول کهکشانی را می­توانید در گزارشی در نشریه­ی اخترفیزیک (Astrophysical Journal)، بیابید که مارتین نویسنده­ی اصلی آن است.

 

برای دیدن تصاویر و اطلاعات بیشتر درباره­ی کاوشگر تحول کهکشانی رجوع کنید به:

http://www.galex.caltech.edu یا

 

 http://www.nasa.gov/galex