إنه سؤال رائع تم التحقق منه الآن بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. أظهرت الملاحظات الحديثة كيف أن المجرات قادرة على إعادة تدوير كميات هائلة من غاز الهيدروجين والعناصر الثقيلة داخل نفسها. في عملية تبدأ عند تكوين النجوم الأولي وتستمر لمليارات السنين ، تقوم المجرات بتجديد مصادر الطاقة الخاصة بها.
بفضل مطياف الأصول الكونية (COS) التابع لـ HST ، تمكن العلماء الآن من استكشاف منطقة هالة درب التبانة جنبًا إلى جنب مع أربعين مجرة أخرى. تتضمن البيانات المجمعة أدوات من تلسكوبات أرضية كبيرة في هاواي وأريزونا وتشيلي والتي كان هدفها تحديد خصائص المجرات. في هذا المثال الملون ، يبدو أن شكل وأطياف كل مجرة فردية يتأثران بتدفق الغاز عبر الهالة في نوع من 'ظاهرة إعادة تدوير الغاز'. يتم نشر النتائج في ثلاث ورقات في عدد 18 نوفمبر من مجلة العلوم. قادة الدراسات الثلاث هم نيكولا لينر من جامعة نوتردام في ساوث بيند ، إنديانا. جيسون توملينسون من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، ماريلاند ؛ وتود تريب من جامعة ماساتشوستس في أمهيرست.
تركز تركيز البحث على النجوم البعيدة التي تضيء أطيافها سحب الغاز المتدفقة أثناء مرورها عبر هالة المجرة. هذا هو أساس التكوين المستمر للنجوم ، حيث تحتوي الجيوب الضخمة من الهيدروجين على وقود يكفي لإشعال مائة مليون نجم. لكن ليس كل هذا الغاز موجودًا فقط 'هناك'. يتم إعادة تدوير جزء كبير من خلال أحداث المستعرات المستعرات والمستعرات الأعظمية - وكذلك تكوين النجوم نفسه. إنه لا يخلق فقط ، بل 'يغذي'.
يتم التحكم إلى حد كبير في لون وشكل المجرة عن طريق تدفق الغاز عبر هالة ممتدة حولها. وجدت جميع عمليات المحاكاة الحديثة لتشكيل المجرات أنها لا تستطيع تفسير الخصائص المرصودة للمجرات دون نمذجة التراكم المعقد وعمليات 'التغذية المرتدة' التي تكتسب المجرات من خلالها الغاز ثم تطرده لاحقًا بعد المعالجة الكيميائية بواسطة النجوم. تُظهر أرصاد هابل الطيفية أن المجرات مثل مجرتنا درب التبانة تعيد تدوير الغاز بينما المجرات التي تمر بنشاط نجمي سريع ستفقد الغاز في الفضاء بين المجرات وتصبح حمراء وميتة. (الائتمان: NASA ، ESA ، A. Feild ، STScI)
ومع ذلك ، فإن هذه العملية ليست فريدة من نوعها بالنسبة لمجرة درب التبانة. سجلت ملاحظات هابل COS هالات إعادة التدوير هذه حول مجرات تشكل النجوم النشطة أيضًا. تمتد هالات المعادن الثقيلة هذه إلى مسافات تصل إلى 450.000 سنة ضوئية خارج الأجزاء المرئية من أقراصها المجرية. لم يكن التقاط مثل هذا الدليل البعيد المدى على إعادة تدوير المجرات نتيجة متوقعة. وفقًا لبيان هابل الصحفي ، قام COS بقياس 10 ملايين كتلة شمسية من الأكسجين في هالة المجرة ، والتي تتوافق مع حوالي مليار كتلة شمسية من الغاز - بقدر ما هو موجود في الفضاء بأكمله بين النجوم في قرص المجرة.
إذن ما الذي توصل إليه البحث وكيف تم إجراؤه؟ في المجرات ذات التكوين النجمي السريع ، يتم طرد الغازات إلى الخارج بسرعة تصل إلى مليوني ميل في الساعة - بسرعة كافية لقذفها إلى نقطة اللاعودة - ومعها تذهب الكتلة. هذا يؤكد النظريات حول كيفية تطور المجرة الحلزونية في النهاية إلى مجرة إهليلجية. نظرًا لأن الضوء الصادر من هذه البلازما الساخنة ليس ضمن الطيف المرئي ، فقد استخدم COS الكوازارات للكشف عن الخصائص الطيفية لغازات الهالة. كانت معداته شديدة الحساسية قادرة على اكتشاف وجود العناصر الثقيلة ، مثل النيتروجين والأكسجين والنيون - مؤشرات كتلة هالة المجرة.
إذن ماذا يحدث عندما لا تكون المجرة 'خضراء'؟ وفقًا لهذه الملاحظات الجديدة ، فإن المجرات التي توقفت عن تكوين النجوم لم يعد لديها غاز. على ما يبدو ، بمجرد توقف عملية إعادة التدوير ، ستستمر النجوم في التكون فقط طالما لديها وقود. وبمجرد أن تختفي؟
ذهب إلى الأبد ...
مصدر القصة الأصلي: بيان صحفي تلسكوب هابل الفضائي .