۱۳۹۱ خرداد ۲۰, شنبه

نگاهى به ساختار و تحول كهكشان ها

بازماندگان عالم اولیه

دنیاى بزرگ ما از تعداد بى شمارى اَبَر خوشه تشكیل شده كه میلیاردها كهكشان را در خود جاى داده است. كهكشان ها مجموعه هاى بسیار بزرگى هستند كه از ستارگان، گاز و غبار تشكیل شده اند. میلیاردها سال پیش توده هاى عظیم ماده عالم اولیه بر اثر گرانش بسیار بالاى خود در هم رمبیدند و كهكشان ها را به وجود آوردند. در درون كهكشان ها میلیون ها ستاره وجود دارد كه اندازه تعدادى از آنها ده ها بار بزرگ تر از خورشید است. بیشتر كهكشان ها در خوشه هاى همبسته با گرانش متشكل از سه تا سه هزار كهكشان مجتمع شده اند. پیشتر گمان بر این بود كه فضاى میان كهكشان ها خلاء كامل است اما امروزه دانشمندان با توجه به مشاهدات جدید رصدى به این نتیجه رسیده اند كه این فضاى میا ن كهكشانى اصلاً خالى نیست و اجرام بسیارى در فضاى میان كهكشان ها وجود دارد.
بزرگ  ترین كهكشان ها داراى یك تریلیون و كوچكترین كهكشان ها داراى ۱۰میلیون ستاره هستند. فضاى خالى بین ستارگان را گازهاى میان ستاره اى پر كرده اند كه از هیدروژن تشكیل شده اند. ستارگان جدید در میان همین گازهاى میان ستاره اى متولد مى شوند.
به علت وسعت بیكران دنیا و گستردگى هستى براى سنجش فواصل كهكشان ها و اجرام دوردست آسمانى به جاى كیلومتر از واحدى به نام پارسك (Parsec) استفاده مى شود. هر پارسك برابر ۲۶/۳سال نورى و معادل ۲۰۶ هزار واحد نجومى است. واحد نجومى (AU) مقدار فاصله زمین تا خورشید و برابر صد و پنجاه میلیون كیلومتر است. هر ثانیه نورى سرعت نور در یك ثانیه است كه نزدیك به ۳۰۰ هزار كیلومتر در ثانیه است. یك سال نورى نیز معادل مسافتى است كه نور در یك سال طى مى كند.
كهكشان ها از لحاظ شكل ظاهرى به سه دسته تقسیم مى شوند:
كهكشان هاى مارپیچى: در تمامى كهكشان هاى مارپیچى گاز و غبار در درون قرص مركزى است. در این گونه از كهكشان ها ستارگان در بازوهاى مارپیچى تشكیل مى شوند. كهكشان هاى مارپیچى خود به سه رده Sa، Sb و Sc تقسیم مى شوند. كهكشان ما از نوع Sb است كه بازوهاى مارپیچى بازى دارد و فراوانى گاز در آن به اندازه مناسب است. ابرهاى ماژلانى بزرگ و كوچك كه در حدود ۵۰ هزار پارسك از كهكشان ما فاصله دارند كهكشان هاى مارپیچى هستند. ابرهاى ماژلانى بازمانده توده هاى بزرگ كلوخه هاى عالم اولیه هستند كه در حال پیوستن به كهكشان مادر خود _راه شیرى- هستند.
كهكشان هاى بیضوى: بیشتر كهكشان ها بیضوى شكل هستند. در این كهكشان ها گاز و غبار كمى وجود دارد و گاز موجود نیز به شدت گرم است. به همین دلیل در این كهكشان ها ستارگان نمى توانند تشكیل شوند. كهكشان هاى بیضوى از لحاظ شكل ظاهرى به سه دسته تقسیم مى شوند: ۱- SBa كره اى كشیده شده كه شبیه سوسیس است. ۲- SBb كره اى فشرده شده همچون همبرگر. ۳-SBc كره اى كه از طرفى كشیده شده و از طرفى دیگر فشرده شده شبیه به سیب زمینى. بزرگ ترین و كوچك ترین كهكشان هاى عالم بیضوى شكل هستند. احتمال داده مى شود كه كهكشان هاى بیضوى از برخورد كهكشان هاى مارپیچى تشكیل شده باشند. كهكشان هاى بیضوى پر از ستاره هاى پیر هستند و ابرهاى ستاره اى ندارند در حالى كه كهكشان هاى مارپیچى داراى سحابى هاى بسیارى هستند و ستاره هاى جوان در حال تولد هستند. به همین خاطر قرص كهكشان هاى مارپیچى بسیار سریع تر از كهكشان هاى بیضوى مى چرخد و سرعت گردش كهكشان هاى بیضوى به دور خود كندتر از كهكشان هاى مارپیچى است.
كهكشان هاى نامنظم: كهكشان هایى كه شكل ظاهرى آنها بدون هیچ نظم خاصى باشد را نامنظم مى نامند. كهكشان هاى نامنظم جایگاه تشكیل ستارگان بسیار زیادى است. در این كهكشان ها مقادیر فراوانى گاز و غبار وجود دارد. در كهكشان هاى نامنظم ستاره ها بسیار بى نظم و به صورت اتفاقى در حركتند و مدارهاى كشیده اى دارند كه گاه مدارهایشان از هم مى گذرد. اما برخلاف كهكشان هاى نامنظم و بیضوى، كهكشان هاى مارپیچى حاوى ستارگانى هستند كه مدارهاى منظم و مدورى دارند.
���
ما انسان ها در راه كهكشان (راه شیرى) سكونت داریم. راه شیرى كهكشانى مارپیچى است كه از یك قرص مركزى و چهار بازوى اصلى تشكیل شده است. در قسمت مركزى كهكشان سیاه چاله اى با جرم تقریبى دو میلیون برابر جرم خورشید قرار دارد. كهكشان راه شیرى مجموعه اى بزرگ متشكل از میلیاردها ستاره است كه در بازوهاى آن، ابرهاى گازى به تولید ستاره هاى جدید مى پردازند.
بیش از ۵/۴ میلیارد سال پیش منظومه خورشیدى ما در درون یكى از همین ابرهاى گازى راه شیرى متولد شد. منظومه خورشیدى در انتهاى یكى از بازوهاى راه شیرى و در فاصله۲۶۰۰۰ سال نورى از مركز كهكشان قرار گرفته است. فاصله خورشید تا مركز كهكشان راه شیرى ۲۸ هزار سال نورى (۸۵۰۰ پارسك) است. یك  بار گردش خورشید به گرد مركز كهكشان ۲۴۰ میلیون سال به طول مى انجامد. سرعت چرخش خورشید برابر است با ۲۲۰ كیلومتر در ثانیه. بنابراین در طول ۵/۴ میلیارد سالى كه از عمر خورشید گذشته است خورشید بیش از ۱۹ بار به دور مركز كهكشان چرخیده است. بازوهاى بزرگ مارپیچى راه شیرى با نور میلیاردها ستاره همانند خورشید روشن و نورانى هستند.
قطر كهكشان راه شیرى صد هزار سال نورى است. در فاصله۹/۲ میلیون سال نورى از ما كهكشان آندرومدا قرار دارد. قطرآندرومدا كه نزدیك  ترین كهكشان به ما است دو برابر قطر راه شیرى است. آندرومدا را مى توان در آسمانى صاف و به دور از آلودگى نورى شهرها با چشم غیرمسلح (بدون تلسكوپ) مشاهده كرد. آن چه در آینده این دو كهكشان جالب توجه است سرانجام آن دو است كه سرنوشت یكسانى در انتظارشان است. راه شیرى و آندرومدا كه با سرعت ۸۰ كیلومتر بر ثانیه به هم نزدیك مى شوند در حدود ۱۲ میلیارد سال دیگر به هم مى رسند و تبدیل به یك كهكشان بزرگ بیضوى مى شوند. البته هیچ كدام یك از ما انسان ها در آن زمان نخواهیم بود تا این اتفاق بزرگ را مشاهده كنیم ولى شایان گفتن است كه از چند میلیارد سال دیگر سرعت نزدیكى دو كهكشان به یكدیگر بیشتر مى شود تا سرانجام هر دو درون همدیگر فرو مى روند و صحنه بسیار زیبایى را به تصویر مى كشند كه بى شك هیچ گاه در قلمرو كهكشان ما رخ نداده است. البته در آن هنگام دیگر زمینى وجود ندارد كه نوادگان انسان هاى امروزى بتوانند این واقع استثنایى 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 هاى دیگرى در گوشه دیگرى از این دنیا شاهد این پدیده زیبا باشند

هیچ نظری موجود نیست:

ارسال یک نظر