روزنه‌ای رو به زایشگاه‌های راه شیری

 

زمانی‌که نور فرابنفش پراکنده در فضا به اتم‌های هیدروژن خنثی می‌تابد، آن‌ها را به یک الکترون و یک پروتون مجزا می‌شکند. با الحاق مجدد این دو ذره، اتم هیدروژن برانگیخته‌ای تولید می‌شود که تابشی با طول موجی ویژه که همان لیمان- آلفا باشد، از خود گسیل می‌‌کند. از آنجا که زایشگاه‌های ستاره‌ای میزبان ستارگان داغی هستند که بخش قابل توجهی از خروجی انرژی‌شان را پرتوهای فرابنفش تشکیل می‌دهد، اخترشناسان مدت‌ها بر این نظرند که تابش لیمان- آلفا، وجه ممیزه کهکشان‌هایی است که از زایشگاه‌های نسبتاً بیشتری میزبانی می‌کنند. «این پرتوها مشخص‌کننده زادگاه ستاره‌های داغ و جوان‌اند»، این را روزین لالمنت (Rosine Lallement)، اخترشناس دانشگاه پاریس- دیدروت و پژوهشگر ارشد این پروژه می‌گوید.

 

با این‌وجود، این‌ها همه دست کم یک فرضیه بود، چراکه هیچکس تاکنون موفق به تشخیص پرتوهای لیمان- آلفای تابش‌شده از زایشگاه‌های آشنای کهکشان خودمان نشده بود.

 

مشکل اینجاست که هیدروژن موجود در گازهای میان‌ستاره‌ای، پشت مرزهای منظومه شمسی‌مان متوقف مانده است که به‌همین‌واسطه، هیدروژن موجود در منظومه ما پرتوهای لیمان- آلفای متعلق به خورشید خودمان را در جهات تصادفی تابش می‌کند و یک فضای مه‌مانند و اشباع از این پرتوها که مانع از تماشای نور دورترها (در این طول موج مشخص) می‌شود را به‌وجود می‌آورد. پس نه تلسکوپ‌های زمینی قادر به شکستن این مه محلی هستند و نه حتی تلسکوپ‌های فضایی. دلیل این‌که ما کهکشان‌های فوق‌العاده دوردست را (که درخشندگی‌شان فقط از طریق گسیل در همین طول موج تأمین می‌شود) می‌بینیم این است که پرتوهای لیمان- آلفای‌شان به دلیل انبساط جهان، به سایر طول موج‌ها نقل مکان کرده است.

 

اینجاست که ویجرهای ۱ و ۲ وارد می‌شوند. این دو فضاپیما که در سال ۱۹۷۷ میلادی به فضا پرتاب شدند، مسیرهای مختلفی را در پیش گرفتند، اما هردوی‌شان هم‌اکنون به دیوار هیدروژنی متوقف‌مانده در پس مرزهای منظومه شمسی رسیده‌اند؛ جایی‌که فضای میان‌ستاره‌ای رسماً آغاز می‌شود. نتیجه این‌که بشر برای نخستین‌بار از درون خانه کیهانی‌اش، نیم‌نگاهی به جهان شفاف بیرون انداخته است. به‌گفته لالمنت، “ویجرها هم‌اکنون در حال گذشتن از منطقه مرزی‌اند”. به‌همین‌واسطه دانشمندان قادر به تماشای پرتوهای لیمان- آلفای گسیلی از زایشگاه‌های کهکشان خودمان هستند. لالمنت می‌افزاید: “مثل این می‌ماند که تازه بتوانی سوسوی شمع‌های کوچکی را در اتاقی پرنور ببینی.”

 

بیل سندل (Bill Sandel)، فیزیکدان فضایی دانشگاه آریزونا، توسان، و از نویسندگان همکار لالمنت، می‌گوید: “مدت‌هاست که می‌دانستیم انتظار پرتوهای لیمان- آلفای درون‌کهکشانی را بایستی کشید. این برای نخستین‌باری‌ست که این پرتوها تشخیص داده می‌شوند. از این‌رو هم‌اکنون امکان مقایسه مدل‌سازی‌ها با مشاهدات واقعی از مناطقی که به اندازه کافی برای اینکه به یقین، راجع به صحت داشتن و یا نداشتن شبیه‌سازی‌هایمان تصمیم بگیریم، فراهم آمده است.”

 

“این‌ها محاسبات فوق‌العاده زیبایی‌ست”، این را جیمز رودس (James Rhoads)، اخترشناسی از دانشگاه ایالتی آریزونا می‌گوید که خودش در این پژوهش دستی نداشته است. به‌گفته وی، حتی با وجود فاصله سرسام‌آور ویجرها هم حدود ۹۰ درصد از سیگنال لیمان- آلفا، ناشی از مه محلی است. با این‌همه، به‌گفته رودس، کهکشان‌ها همه یکسان نیستند. “راه شیری، چیزی در حدود ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ بار از کهکشان‌های نوباوه‌ واقع در نواحی دوردست هستی که من به بررسی‌شان مشغولم، پرجرم‌تر است- و با این‌حال سرعت ستاره‌سازی آن کهکشان‌ها تا ۱۰ برابر از راه شیری‌ بیشتر است.”

 

این کشف، ماحصل نامنتظره مأموریت‌هایی است که با هدف بررسی سیارات بیرونی منظومه شمسی به فضا پرتاب شده بودند و ابزارآلات‌شان هم برای بررسی جو سیارات گازی طراحی شده بود، نه فضای میان‌ستاره‌ای. سندل می‌گوید: “فضاپیماهای ویجر ۱ و ۲، هم‌اکنون سفرشان را با ورود به فضای میان‌ستاره‌ای به پایان می‌برند که در سال ۱۹۷۷ میلادی، رؤیایی بیش نبود.”

 

 

طرحی از فضاپیمای ویجر / David A. Hardg