نگاهی به ساختار و تحول كهكشان ها

دنیای بزرگ ما از تعداد بی شماری اَبَر خوشه تشكیل شده كه میلیاردها كهكشان را در خود جای داده است كهكشان ها مجموعه های بسیار بزرگی هستند كه از ستارگان, گاز و غبار تشكیل شده اند

دنیای بزرگ ما از تعداد بی شماری اَبَر خوشه تشكیل شده كه میلیاردها كهكشان را در خود جای داده است. كهكشان ها مجموعه های بسیار بزرگی هستند كه از ستارگان، گاز و غبار تشكیل شده اند. میلیاردها سال پیش توده های عظیم ماده عالم اولیه بر اثر گرانش بسیار بالای خود در هم رمبیدند و كهكشان ها را به وجود آوردند. در درون كهكشان ها میلیون ها ستاره وجود دارد كه اندازه تعدادی از آنها ده ها بار بزرگ تر از خورشید است. بیشتر كهكشان ها در خوشه های همبسته با گرانش متشكل از سه تا سه هزار كهكشان مجتمع شده اند. پیشتر گمان بر این بود كه فضای میان كهكشان ها خلاء كامل است اما امروزه دانشمندان با توجه به مشاهدات جدید رصدی به این نتیجه رسیده اند كه این فضای میا ن كهكشانی اصلاً خالی نیست و اجرام بسیاری در فضای میان كهكشان ها وجود دارد.

بزرگ ترین كهكشان ها دارای یك تریلیون و كوچكترین كهكشان ها دارای ۱۰میلیون ستاره هستند. فضای خالی بین ستارگان را گازهای میان ستاره ای پر كرده اند كه از هیدروژن تشكیل شده اند. ستارگان جدید در میان همین گازهای میان ستاره ای متولد می شوند.

به علت وسعت بیكران دنیا و گستردگی هستی برای سنجش فواصل كهكشان ها و اجرام دوردست آسمانی به جای كیلومتر از واحدی به نام پارسك (Parsec) استفاده می شود. هر پارسك برابر ۲۶/۳سال نوری و معادل ۲۰۶ هزار واحد نجومی است. واحد نجومی (AU) مقدار فاصله زمین تا خورشید و برابر صد و پنجاه میلیون كیلومتر است. هر ثانیه نوری سرعت نور در یك ثانیه است كه نزدیك به ۳۰۰ هزار كیلومتر در ثانیه است. یك سال نوری نیز معادل مسافتی است كه نور در یك سال طی می كند.

كهكشان ها از لحاظ شكل ظاهری به سه دسته تقسیم می شوند:

كهكشان های مارپیچی: در تمامی كهكشان های مارپیچی گاز و غبار در درون قرص مركزی است. در این گونه از كهكشان ها ستارگان در بازوهای مارپیچی تشكیل می شوند. كهكشان های مارپیچی خود به سه رده Sa، Sb و Sc تقسیم می شوند. كهكشان ما از نوع Sb است كه بازوهای مارپیچی بازی دارد و فراوانی گاز در آن به اندازه مناسب است. ابرهای ماژلانی بزرگ و كوچك كه در حدود ۵۰ هزار پارسك از كهكشان ما فاصله دارند كهكشان های مارپیچی هستند. ابرهای ماژلانی بازمانده توده های بزرگ كلوخه های عالم اولیه هستند كه در حال پیوستن به كهكشان مادر خود _راه شیری- هستند.

كهكشان های بیضوی: بیشتر كهكشان ها بیضوی شكل هستند. در این كهكشان ها گاز و غبار كمی وجود دارد و گاز موجود نیز به شدت گرم است. به همین دلیل در این كهكشان ها ستارگان نمی توانند تشكیل شوند. كهكشان های بیضوی از لحاظ شكل ظاهری به سه دسته تقسیم می شوند: ۱- SBa كره ای كشیده شده كه شبیه سوسیس است. ۲- SBb كره ای فشرده شده همچون همبرگر. ۳-SBc كره ای كه از طرفی كشیده شده و از طرفی دیگر فشرده شده شبیه به سیب زمینی. بزرگ ترین و كوچك ترین كهكشان های عالم بیضوی شكل هستند. احتمال داده می شود كه كهكشان های بیضوی از برخورد كهكشان های مارپیچی تشكیل شده باشند. كهكشان های بیضوی پر از ستاره های پیر هستند و ابرهای ستاره ای ندارند در حالی كه كهكشان های مارپیچی دارای سحابی های بسیاری هستند و ستاره های جوان در حال تولد هستند. به همین خاطر قرص كهكشان های مارپیچی بسیار سریع تر از كهكشان های بیضوی می چرخد و سرعت گردش كهكشان های بیضوی به دور خود كندتر از كهكشان های مارپیچی است.

كهكشان های نامنظم: كهكشان هایی كه شكل ظاهری آنها بدون هیچ نظم خاصی باشد را نامنظم می نامند. كهكشان های نامنظم جایگاه تشكیل ستارگان بسیار زیادی است. در این كهكشان ها مقادیر فراوانی گاز و غبار وجود دارد. در كهكشان های نامنظم ستاره ها بسیار بی نظم و به صورت اتفاقی در حركتند و مدارهای كشیده ای دارند كه گاه مدارهایشان از هم می گذرد. اما برخلاف كهكشان های نامنظم و بیضوی، كهكشان های مارپیچی حاوی ستارگانی هستند كه مدارهای منظم و مدوری دارند.

•••

ما انسان ها در راه كهكشان (راه شیری) سكونت داریم. «راه شیری» كهكشانی مارپیچی است كه از یك قرص مركزی و چهار بازوی اصلی تشكیل شده است. در قسمت مركزی كهكشان سیاه چاله ای با جرم تقریبی دو میلیون برابر جرم خورشید قرار دارد. كهكشان راه شیری مجموعه ای بزرگ متشكل از میلیاردها ستاره است كه در بازوهای آن، ابرهای گازی به تولید ستاره های جدید می پردازند.

بیش از ۵/۴ میلیارد سال پیش منظومه خورشیدی ما در درون یكی از همین ابرهای گازی راه شیری متولد شد. منظومه خورشیدی در انتهای یكی از بازوهای راه شیری و در فاصله۲۶۰۰۰ سال نوری از مركز كهكشان قرار گرفته است. فاصله خورشید تا مركز كهكشان راه شیری ۲۸ هزار سال نوری (۸۵۰۰ پارسك) است. یك بار گردش خورشید به گرد مركز كهكشان ۲۴۰ میلیون سال به طول می انجامد. سرعت چرخش خورشید برابر است با ۲۲۰ كیلومتر در ثانیه. بنابراین در طول ۵/۴ میلیارد سالی كه از عمر خورشید گذشته است خورشید بیش از ۱۹ بار به دور مركز كهكشان چرخیده است. بازوهای بزرگ مارپیچی راه شیری با نور میلیاردها ستاره همانند خورشید روشن و نورانی هستند.

قطر كهكشان راه شیری صد هزار سال نوری است. در فاصله۹/۲ میلیون سال نوری از ما كهكشان آندرومدا قرار دارد. قطر«آندرومدا» كه نزدیك ترین كهكشان به ما است دو برابر قطر راه شیری است. آندرومدا را می توان در آسمانی صاف و به دور از آلودگی نوری شهرها با چشم غیرمسلح (بدون تلسكوپ) مشاهده كرد. آن چه در آینده این دو كهكشان جالب توجه است سرانجام آن دو است كه سرنوشت یكسانی در انتظارشان است. راه شیری و آندرومدا كه با سرعت ۸۰ كیلومتر بر ثانیه به هم نزدیك می شوند در حدود ۱۲ میلیارد سال دیگر به هم می رسند و تبدیل به یك كهكشان بزرگ بیضوی می شوند. البته هیچ كدام یك از ما انسان ها در آن زمان نخواهیم بود تا این اتفاق بزرگ را مشاهده كنیم ولی شایان گفتن است كه از چند میلیارد سال دیگر سرعت نزدیكی دو كهكشان به یكدیگر بیشتر می شود تا سرانجام هر دو درون همدیگر فرو می روند و صحنه بسیار زیبایی را به تصویر می كشند كه بی شك هیچ گاه در قلمرو كهكشان ما رخ نداده است. البته در آن هنگام دیگر زمینی وجود ندارد كه نوادگان انسان های امروزی بتوانند این واقع استثنایی را مشاهده كنند زیرا كه پیش از آن در ۵ میلیارد سال آینده خورشید تبدیل به یك غول سرخ خواهد شد و سیارات عطارد، زهره و زمین را در خود خواهد بلعید. شاید كه در آن زمان انسان های دیگری در گوشه دیگری از این دنیا شاهد این پدیده زیبا باشند.