کهکشان راه شیری

[رزیتا]

کهکشان راه شیری

مقدمه

در شبی تاریک و صاف ، ستارگان چنان می‌درخشند که گویی می‌توان با دست آنها را لمس کرد. در واقع بیشتر ستارگان قابل دید برای چشم غیر مسلح ، در محدوده یک هزار سال نوری واقع هستند. گذشته از ستارگان چشمک زن ، نواری مه مانند و کم نور در سرتاسر آسمان کشیده شده است که به آن راه شیری می‌گوییم. این مه حفره فام ، دهها هزار سال نوری با ما فاصله دارد. با دوربین دو چشمی یا تلسکوپ کوچک ، به صورت اجتماع انبوهی از هزاران هزار ستاره کم نور دیده می‌شود. گرچه این ستارگان بسیار دور دست هستند، ولی مجموع نور آنها را می‌توان با چشم دید.

مشخصات کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری ، کهکشانی مارپیچی است که شامل حدود 500 میلیارد ستاره است. این کهکشان حدود 10 میلیارد سال پیش ، از یک ابر عظیم گاز و غبار تشکیل یافت. در قسمت مرکزی کهکشان راه شیری هسته‌ای کروی قرار دارد که ممکن است شامل یک حفره سیاه نیز باشد. هسته توسط گروهی از دنباله‌های مارپیچی در برگرفته شده است. این دنباله‌ها از ستاره‌های فروزان تازه شکل یافته تشکیل شده‌اند. هسته و قرص کهکشان با هاله‌ای از ستاره‌هایی با طول عمر بسیار زیاد ، در بر گرفته شده‌اند.

قطر هسته یک کهکشان در حدود 10000 سال نوری است. قسمت احاطه کننده هسته دارای قطری برابر با 100000 سال نوری و ضخامتی برابر با 1000 سال نوری است . هاله کهکشان دارای قطری تا 50000 سال نوری است. منظومه شمسی (شامل ابر اوپتیک-اورت) با عرضی برابر با سه سال نوری نسبتا کوچک به نظر می‌رسد. خورشید با سرعتی حدود 220 کیلومتر (135 مایل) در ثانیه ، مرکز کهکشان را در مدت زمانی حدود 250 میلیون سال دور می‌زند. تا کنون خورشید 15 تا 20 دور به گرد هسته کهکشان چرخیده است.

گذر صورتهای فلکی از راه شیری

بیرون از راستای راه شیری تعداد بسیار کمی ستاره کم نور وجود دارد. بطوری که درخشش مبهمی نیز از آنها آشکار نمی‌شود. به علت آنکه راه شیری دایره کاملی در سرتاسر آسمان تشکیل می‌دهد، در هر نقطه روی زمین می‌توان بخشهایی از آن را دید. چند صورت فلکی مهم که راه شیری از میانشان می‌گذرد، شامل ذات الکرسی ، پرساوس ، ممسک الاعنه (ارابه ران) ، تکشاخ ، بادبان ، صلیب ، عقرب ، قوس ، دلو و دجاجه است.

فراوانی میدان ستاره

انبوهترین میدان ستاره‌ای ، در راه شیری جنوبی قرار دارد که منظر زیبایی در آسیای جنوبی و آفریقایی جنوبی بوجود می‌آورد. برای رصد کنندگان واقع در نیمکره شمالی ، بهترین حالت راه شیری اواخر تابستان دیده می‌شود. هنگامی که دجاجه را بتوان در بالای سر دید.

ماهیت راه شیری

ما منظره کهکشان عظیم و پرستاره‌ای را که درون آن زندگی می‌کنیم، به صورت راه شیری می‌بینیم. در کهکشان ما ، احتمالا صد هزار میلیون ستاره وجود دارد. ما در میان این کهکشان هستیم و به همین دلیل نمی‌توانیم شکل کلی آن را به آسانی تجسم کنیم. در واقع ، کهکشان راه شیری ، شبیه یک چرخ فلک غول پیکر است و دو بازوی پرستاره دارد، که چندین بار به دور بخش مرکزی پیچیده‌اند. طول کهکشان ما 100000 سال نوری است. 30000 سال طول می‌کشد تا یک پیام رادیویی از زمین به مرکز آن برسد. اگر ستارگان کهکشان را با سرعت سه ستاره در یک ثانیه بشماریم، هزار سال طول می‌کشد.

قسمت نورانی راه شیری

روشن ترین بخش راه شیری در صورت فلکی قوس است. تلسکوپهای رادیویی فروسرخ ، علامتهای پرقدرتی از این منطقه آشکار می‌کنند. شاید درمرکز بیظلم کهکشان ما ، یعنی نقطه‌ای در راستای صورت فلکی قوس ، سیاهچاله بسیار بزرگی وجود داشته باشد که آزادانه ستارگان و سیاره‌ها را می‌بلعد و توده انبوهی از آنها را در کنار هم جمع می‌کند.

عکس اشعه X از کهکشان راه شیری توسط ناسا




تغییر صورتهای فلکی

چرخش آرام کهکشان ما که در آن بخشهای مرکزی پیوسته از قسمتهای بیرونی پیشی می‌گیرند، به این معنی است که ستارگان نیز بطور مداوم در پهنه آسمان حرکت می‌کنند. در چند میلیون سال آینده ، منظره صورتهای فلکی در نتیجه این حرکت بی وقفه ستارگان تغییر حالت خواهد داد.

[رزیتا]

کهکشان

منظومه کهکشانی بزرگ
اندازه ابر ماژلانی بزرگ ، تقریبا یک چهارم اندازه
کهکشان راه شیری است و حتی می‌توان آنرا قمر
کهکشان راه شیری است و حتی می‌توان
آنرا قمر کهکشان راه شیری به حساب آورد.

چرخش در فضا
چنانچه در کهکشان ام100 مشاهده می‌شود، ستاره‌ها
و ابرهای گازی بطور مارپیچ از بازویی به بازوی دیگر در
حرکت هستند. این عامل سبب تشکیل ستاره‌های

جدید در ابرهای گازی آبی رنگ می‌شود.

ستاره‌ها در قسمت میله‌ای
برخی کهکشانهای مارپیچی دارای چندین بازو
هستند، ولی یک کهکشان مارپیچی میله‌ای مانند
این که در تصویر می‌بینید (ان.جی.سی 1313) ، فقط دو بازو دارد.

بازماندگان گذشته‌ها
تقریبآ تمام ستاره‌های کهکشانهای بیضوی
مانند ان.جی.سی 1399 که در تصویر می بینید
دارای طول عمری بیش از 10 میلیارد سال هستند.

آشوب کیهانی
این تصویر که توسط تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده
نمایانگر ناحیه مرکزی کهکشان فعال ان.جی.سی

1069 می‌باشد.

جفت کهکشانی آی.جی 29 و آی.جی 30
در این تصویر که رنگهایش ساختگی هستند، یک
دنباله کشندی دو کهکشان را به هم وصل کرده
شکل یک قارچ چتری را بوجود می‌آورد.

مقدمه

کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته می شود که با نیروی جاذبه کنار هم نگاه داشته شده‌اند. کوچکترین کهکشانها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود 100000 میلیارد سال ستاره هستند. بزرگترین کهکشانها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند.

اشکال کهکشانها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می‌شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشانها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند.

کهکشان بیضوی

کهکشانهای نامنظم هیچ شکل یا ساختار منظمی ندارند، آنها دارای جرم بیشتری از کهکشانهای دیگر هستند و بیشتر ستاره‌های موجود در آنها دارای طول عمر کم و درخشان می‌باشند. با وجود اینکه بسیاری از کهکشانهای نا منظم در بر گیرنده نواحی تابان گازی هستند که ستاره‌ها در آنها شکل می‌گیرند، بیشتر گاز میان ستاره ای کهکشانها بایستی متراکم شوند تا ستاره‌های جدیدی بوجود آورند. حدود 5% از هزار کهکشان درخشان را کهکشانهای نا منظم تشکیل می‌دهند. این در حالی است که یک چهارم کهکشانهای شناخته شده نیز کهکشانهای نامنظم هستند.

کهکشانهای مار پیچی

کهکشانهای مارپیچی دارای بازوهایی هستند که شکلی مارپیچی در اطراف بر آمدگی مرکزی یا هسته ، قرصی ایجاد می‌کنند که چرخش هسته با چرخش بازوهای آن همراه می‌شود. جوانترین ستاره‌های کهکشانهای مارپیچی در بازوهای کم توده یافت می‌شوند و ستاره‌های کهن اکثرا در هسته متراکم قرار دارند. کهنترین ستاره‌ها در هاله‌های کروی پراکنده قرار دارند و اطراف قرص کهکشانی را فرا گرفته‌اند. بازوهای مذکور همچنین دارای غبار و گاز فراوانی هستند که منجر به تشکیل ستاره‌های جدید می‌شود.

کهکشان مارپیچی میله ای

یک کهکشان مارپیچی میله‌ای دارای یک هسته برآمدگی مرکزی کشیده شده و میله‌ای شکل است. همزمان با چرخش هسته اینطور به نظر می‌رسد که در هر سوی هسته یک بازو نیز می‌چرخد. برخی ستاره شناسان عقیده دارند کهکشان راه شیری نیز یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است. شکل کهکشانهای مارپیچی و کهکشانهای مارپیچی میله‌ای متغیر است.

از کهکشانهای با برآمدگیهای مرکزی بزرگ با بازوهای نه چندان بهم پیوسته تا کهکشانهای با برآمدگیهای مرکزی کوچک و بازوهای آزاد. گر چه کهکشانهای مارپیچی و مارپیچی میله‌ای پیش از این به عنوان دو نوع کهکشان متفاوت طبقه بندی می‌شدند، ولی امروزه ستاره شناسان آنها را مشابه می‌دانند.

کهکشانهای بیضوی

کهکشانهای بیضوی از نظر شکل ، از شکل بیضی‌گون (شبیه توپ فوتبال امریکایی) تا شکل کروی متغیر هستند و اشکالی ما بین این دو نیز یافت می‌شوند. بر خلاف کهکشانهای دیگر که نوری آبی از ستاره‌های فروزان و کم عمر منعکس می‌کنند، کهکشانهای بیضوی زرد رنگ بنظر می‌رسند. علت این امر توقف شکل گیری ستارگان در این کهکشانها می‌باشد که در نتیجه تقریبا تمام نور آنها از ستاره‌های غول سرخ که دارای طول عمر زیادی هستند تأمین می‌شود.

کهکشانهای فعال و غیر عادی

از تمام کهکشانها میزان معینی تشعشع الکترومغناطیسی ساطع می‌شود. برخی کهکشانها ، به طرز غیر عادی ، مقادیر زیادی تشعشع تابش می‌کنند. این کهکشانها ، کهکشانهای فعال نامیده می‌شوند. انرزی آنها از منبعی با جرم بسیار زیاد اما به هم فشرده که در مرکز کهکشان فعال قرار دارد تأمین می‌شود.

انرژی اغلب بصورت اشعه ایکس ، موج رادیویی و همچنین نور است و میزان انرژی آزاد شده به قدری زیاد است که نمی‌توان تصور کرد ستاره‌ها آنرا بوجود آورده باشند. ستاره شناسان بر این عقیده اند که تنها جسمی که قادر است این مقدار انرژی را ازاد کند یک حفره سیاه فوق العاده پر جرم است. بنابر این، علت اینکه برخی کهکشانها از جمله کهکشان خودمان انرژی نسبتا کمی آزاد می‌کنند این است که حفره سیاه مرکزی کوچکی را در میان گرفته‌اند.

کوازارها

بنظر می‌رسد که کوازارها (شبه ستاره‌ها) هسته فعال کهکشانهای دور دست باشند. آنها درخشانترین ، سریعترین و دورترین اجرام شناخته شده در جهان هستند. کوازارها همانند ستارگان از سطح زمین به مثابه یک نقطه نورانی خیلی ریز دیده می‌شوند. اگر چه کوازارها فقط به اندازه منظومه شمسی هستند، نور برخی از آنها مسافتی در حدود 10 میلیارد سال نوری را طی می کند تا به ما برسد. ما برای اینکه بتوانیم چنین اجرام دوری را شناسایی کنیم نیاز به تابش زیاد نور آنها داریم. تشعشع انرژی بعضی از کوازارها حدود 100 برابر تشعشع کهکشانهای عظیم است.

با گسترش جهان کوازارها که در لبه خارجی آن قرار دارند بسرعت از زمین فاصله می‌گیرند. دورترین کوازارهایی که قابل رویت حدود 12 میلیارد سال نوری در جهت انتهای قابل مشاهده جهان قرار دارند. بخاطر زمان زیادی که طول می‌کشد تا نور کوازارها به زمین برسد، این کهکشانها ستاره شناسان را قادر می‌سازند تا جهان را در اولین مراحل شکل گیری ، مورد مطالعه قرار دهند. کوازارها فوق العاده درخشان و در عین حال بسیار مهم فشرده می‌باشند. در مقایسه با گستره کهکشان راه شیری که 100000 سال نوری می‌باشد، کوازارها قطری معادل چند روز یا هفته نوری را تشکیل می‌دهند.

کهکشانهای رادیویی

تمامی کهکشانها ، موج رادیویی ، نور قابل رویت و انواع تشعشع از خودشان تولید می‌نمایند. انرژی رادیویی یک کهکشان رادیویی خیلی متراکمتر از انرژی کهکشانهای معمولی است. این انرژی از دو قطعه خیلی بزرگ ، یا ابرهای عظیم الجثه متشکل از ذرات در حال دور روشن از کهکشانها تشتشع می‌یابند.

این ابرهای عظیم از فورانهای گازی که از مرکز کهکشان با سرعتی معادل یک پنجم سرعت نور خارج می‌شوند، در آسمان شکل می‌گیرند. به نظر می‌رسد که فوران این انرژی عظیم توسط یک حلقه پیوستگی صورت می‌گیرد که یک حفره سیاه خیلی متراکم را در بر می‌گیرد و در مرکز کهکشان واقع است. از هر یک میلیون کهکشان فقط یکی از آنها یک کهکشان رادیویی است.

تصادم کهکشانها

بیشتر کهکشانها از کهکشانهای همسایه خود صد هزار سال نوری فاصله دارند. به هر حال، بعضی از کهکشانها تا اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نیروی جاذبه دو طرفه آنها اشیاء موجود در کهکشانها دیگر را به اطراف خود می‌کشد و این امر باعث بوجود آمدن توده‌هایی به نام دنباله‌های کشندی می‌گردد، که این دنباله‌ها مانند پلی کهکشانها را به یکدیگر وصل می‌نمایند. نزدیکی بیش از حد کهکشانها ممکن است، توأم با تصادم آنها گردیده و به دنبال این عمل یک تغییر شکل بنیادی در شکل ظاهری آنها صورت پذیرد.

[رزیتا]

خوشه‌های کهکشانی


بیشتر کهکشانها جزو خوشه‌ها یا گروههای کهکشانی هستند که توسط نیروی جاذبه در کنار هم باقی می‌مانند. کهکشان ما جزو خوشه‌ای کوچک و با شکل نامنظم است که گروه محلی خوانده می‌شود. خوشه‌های نامنظم شامل تعدادی متغیری از چند کهکشان یا چندین هزار کهکشان از انواع مختلف هستند. خوشه منظم متشکل از حدود 1000 کهکشان می‌باشد که بصورت فشرده‌ای گرد هم جمع شده و شکل تقریبا کروی ، بوجود آورده‌اند، بیشتر این کهکشانها بیضوی هستند. حتی در چنین گروه بهم فشرده‌ای ، کهکشانها از یکدیگر صدها هزار سال نوری فاصله دارند. خوشه‌هایی که در مجاورت هم قرار دارند، ساختارهای بزرگتری به نام ابرخوشه تشکیل می‌دهند.

دورترین شیء قابل روءیت با چشم غیر مسلح در جهان صورت فلکی آندرومدا است. این کهکشان در فاصله‌ای برابر 2.2 میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. نزدیکترین کهکشانها به کهکشان راه شیری ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک می‌باشند که به ترتیب در فاصله‌ای حدود 170000 و 190000 سال نوری از زمین قرار دارند.

گروه محلی

کهکشان ما جزو خوشه کوچکی متشکل از 30 کهکشان است که گروه محلی نام دارد. این گروه فاقد عضو مرکزی است، اما بزرگترین کهکشانها که دارای جرم بیشتری هستند یعنی کهکشان ما و کهکشان آندرومدا مراکز دو زیر گروه هستند. پس از این دو کهکشان بزرگترین کهکشان این گروه ، کهکشان مارپیچی M33 و ابر ماژلانی بزرگ می‌باشند. اعضای دیگر گروه کهکشانهای کوچک کم نور بیضوی یا کهکشانهای نامنظم هستند. این گروه شاید اعضای دیگری هم داشته باشد که به دلیل کم نور بودنشان تا به حال دیده نشده‌اند.

ابر خوشه‌ها

ابر خوشه‌ها به شماری خوشه‌های کهکشانی اطلاق می‌شود که در ردیف بزرگترین ساختارهای جهان قرار دارند. هر ابر خوشه ممکن است شامل 10 خوشه پر کهکشان باشد که شکل رشته درخشان مارپیچ یا نواری به خود گرفته‌اند. این ساختار شاید تا یکصد میلیون سال نوری طول داشته باشد، خوشه‌ای که ما جزء آن هستیم. یعنی گروه محلی ، بخشی از ابر خوشه محلی است. این ابر خوشه شامل چند صد خوشه کهکشان می‌شود. نوارهای ابر خوشه مرزهای خلا بین ابر خوشه‌ها را تشکیل می‌دهند.

ستاره شناسان موفق به کشف ساختاری شده‌اند که حتی از ابر خوشه‌ها هم بزرگتر هستند، این ساختار دیوار کبیر نام گرفت. دیوار کبیر متشکل از ابر خوشه‌ها و خوشه‌های پراکنده بزرگ کشیده می‌باشد. ساختار مذکور حجمی درحدود 260 در 730 در 30 میلیون سال نوری را اشغال می‌کند. به گمان ستاره شناسان جهان شامل تعداد زیادی از چنین دیوارهایی است که در عرضی از خلا برابر با 400 میلیون سال نوری پراکنده شده‌اند.

خوشه سنبله
این خوشه نامنظم که حداقل از 1000 کهکشان
تشکیل یافته است، 6میلیون سال نوری
عرض و 60 میلیون سال نوری طول دارد.




اغلب در قسمت مرکزی خوشهای که در برگیرنده انبوهی از کهکشانهاست، یک کهکشان عظیم بیضوی قرار دارد. حجیم‌ترین کهکشانهای شناخته شده در مراکز چنین خوشه‌هایی یافت می‌شوند. مشاهدات خاطر نشان می‌کنند که حجیم‌ترین کهکشانهای چنین خوشه‌هایی به کهکشان عظیم مرکزی الحاق می‌یابند. به این فرآیند ، کهکشانخواری گفته می‌شود. کهکشانخوار ممکن است بیش از یک هسته داشته باشد.

[رزیتا]

کهکشان امرأة المسلسله


کهکشان آندرومدا ، زن به زنجیر کشیده شده ، امراة المسلسله ، M31
مقدمه

یکی از زیباترین و معروفترین اجرام آسمان شب کهکشان آندرومدا است . برای اولین این کهکشان را عبدالرحمن صوفی اخترشناس ایرانی قرن چهارم به صورت لکه‌ای ابر مانند ثبت کرد. اما ماهیت آن چندین قرن بعد آشکار شد. در سال 1924 ادوین هابل با استفاده از تلسکوپ 2.5 متری مونت ویلسون متوجه شد که این لکه ابر مانند متعلق به کهکشان راه شیری نیست و خود یک کهکشان دیگری است . M31 از همسایه‌های کهکشان ماست و در حدود 2.9 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد.

M31 از راه شیری کمی بزرگتر است و درازای آن در حد 150000 سال نوری است و شامل حدود 400000 میلیون ستاره یعنی دو برابر تعداد ستاره‌های کهکشان ماست. همانطور که ما با رصد کردن این کهکشان لذت می‌بریم شاید موجودات باهوشی در کهکشان آندرومدا نیز از دیدن کهکشان ما لذت ببرند.

امراة المسلسله (آندرومدا) در اساطیر

آندرومدا دختر زیبای سه فه ئوس (قیفاووس) و کاسیوپیه (ذات الکرسی) پریان را از خود خواهی بیش از اندازه‌اش به خشم آورد. نپتون ، برای تنبیه وی ، او را به صخره‌ای در کناره دریا زنجیر کرد تا شکار اژدهایی دریایی شود که در آن هنگام ساحل دریا را عرصه تاخت و تاز خود کرده بود. درست در همان لحظه‌ای که اژدها به اندرومدا حمله آورده بود، پرسه ئوس (برساووس) با جادو غول را به سنگ بدل کرد و آندرومدا را نجات داد.
جایگاه و ویژگیها

در گروه محلی کهکشانها ، کهکشان بزرگ امراة المسلسله (که به M31 یا NGC224 نیز معروف است) شایسته توجه است - توجهی که معلول شباهت بسیار زیاد آن به کهکشان ماست و درباره آن اطلاعاتی در اختیار ما قرار می‌دهد. این کهکشان ، اگر چه اندکی بزرگتر از کهکشان ماست، ولی از فاصله 2،000،000 سال نوری چون لکه ابر مانند کم سویی از قدر ظاهری 4.3 به چشم برهنه می‌آید.

زیبایی این کهکشان ، در عکسهایی آشکار می‌شود که با زمان عکسبرداری طولانی گرفته شده‌اند. در این عکسها کهکشان چون قرص بیضوی کم ضخامتی به نظر می‌رسد که با خط دید زاویه 15 درجه می‌سازد. مرکز بیضی فوق العاده پرنور است و با دو بازوی مارپیچی احاطه شده است که بیش از چهار بار هسته را دور می‌زنند. بازوها شامل تعداد زیادی سحابی است. تفکیک بازوهای مارپیچی به ستارگان منفرد مدتها پیش در 1923 صورت گرفت، اما تلاشهایی که برای تشخیص ستارگان مجزا در بخش مرکزی به عمل آمد تا بیست سال بعد از آن ، نافرجام ماند. مرکز کهکشان در همه عکسها به صورت توده روشنی بود بدون هیچگونه جزئیات.

جمعیتهای ستاره‌ای

توده روشن مرکزی در 1943 با موفقیت تفکیک شد.برای این کار بجای صفحات عکاسی معمولی که تا آن زمان بکار برده می‌شد و نسبت به نور آبی حساس بود، از نوع جدیدی صفحه عکاسی که نسبت به نور سرخ حساس است استفاده شد. بر روی این نوع جدید صفحات عکاسی ، ستارگان به وضوح تمام به واحدهای متمایزی تفکیک شدند. این کشف پیامد های تازه ای نیز داشت که مهم ترین شان این بود که ستارگان را می‌توان به دو گروه کلی تقسیم کرد: جمعیتهای ستاره‌ای І و جمعیتهای ستاره‌ای ІІ.

ستارگان جمعیت І معمولا در بازوهای کهکشانهای مارپیچی و نیز در کهکشانهای نامنظم نظیر ابرهای ماژلانی یافت می‌شوند. صفت ممیزه این گروه از ستارگان این است که رنگ آنها آبی و دمای سطحی آنها زیاد است.

ستارگان جمعیت ІІ معمولا در خوشه‌های کروی ، کهکشانهای بیضوی و نیز در مراکز کهکشانهای مارپیچی یافت می‌شوند. پر نورترین ستارگان این گروه ، آبی رنگ و سوزان نیستند بلکه سرخ و سردند.
ستارگان امراة المسلسله

در بیست سال گذشته بیش از یکصد ابر نواختر در کهکشان امراة المسلسله کشف شده‌اند که بیشتر آنها نزدیک به مرکز کهکشان بوده‌اند. اما چیزی که شایسته توجه خاص است ابر نو اختری که در 1885 مشاهده شد. این کهکشان با سرعتی نزدیک به 300 کیلومتر در ثانیه به خورشید نزدیک می‌شود، ولی بخش اعظم این سرعت مربوط به دوران کهکشان خود ما است که منظومه شمسی را با سرعت نزدیک به 320 کیلومتر در ثانیه به کهکشان امراة المسلسله نزدیک می‌کند.

قدر ظاهری سرة الفرس پر نورترین ستاره این صورت فلکی ، 1.2 است. در دسته بندی ستارگان بایر(آلفا) – امراة المسلسله نامیده شده است. آنچه در این قسمت آسمان شایان توجه بسیار است شیئ است که نام علمی آن NGC224 است و در نزدیکی (نو) - امراة المسلسله جای دارد. به چشم برهنه به صورت ستاره ابر مانندی از قدر پنجم می‌آید به سرشت واقعی آن فقط با کمک تلسکوپی نیرومند می‌توان پی برد. M31 کهکشانی است کاملاً شبیه به کهکشان ما این کهکشان از میلیاردها ستاره تشکیل شده و اندکی از کهکشان ما بزرگتر است دورترین شیی است در فضا که با چشم برهنه می توان دید. نوری که کهکشان بزرگ امراة المسلسله را ترک کند پس از سفری 2،000،000 ساله در فضا به ما می رسد.

[رزیتا]

کهکشان بیضوی

مقدمه

هر کهکشان مجموه‌ای از بیلیونها ستاره ایست، بعضی از این ستارگان به مراتب بزرگتر از خورشید و برخی دیگر بطور قابل ملاحظه‌ای کوچکترند. در بین ستارگان کهکشانها ، مقادیر بسیار زیادی گاز و ابرهای گرد و غبار نیز وجود دارد. این گازها که گازهای بین ستاره‌ای نام دارند، اساسا از هیدروژن تشکیل یافته‌اند و از این گازهاست که ستارگان بوجود می‌آیند. تعداد کهکشانها ، در بخش قابل رؤیت جهان متجاوز از بیلیونها عدد است و به موازات تکامل ابزارهای نجومی تعداد بیشتری نیز کشف می‌شوند.

شکل و اندازه کهکشانها

شکل واندازه کهکشانها متفاوت است. بیشترشان مانند راه شیری مارپیچی هستند و برخی دیگر مانند لیمو بیضوی هستند. تعداد اندکی نیز بی‌نظمند، انگار این کهکشانها به دلایلی آشفته شده‌اند. ادوین هابل ستاره شناس آمریکایی که سالها درباره کهکشانها مطالعه کرده آنها را به چهار قسمت تقسیم می‌کند:

1. کهکشان بیضوی
2. کهکشان مارپیچی یا حلزونی
3. کهکشان مارپیچی میله‌ای
4. کهکشان نامنظم

کهکشان بیضوی

کهکشانهای غول پیکر بیضوی بیشتر از یک میلیون میلیون ستاره دارند. راه شیری از نظر اندازه و تعداد ستاره ، کهکشان بزرگی است. حدود 20% کل کهکشانها از این نوعند و خاصیت اصلی آنها جدا از شکلشان می‌باشد. آنها دارای ستارگان مسن و پیر هستند که کم نورند. و علت کم نور بودن آنها این است که در این کهکشانها ستارگان جوان بسیار کم است و به صورت قرصهای مسطحی به نظر می‌رسند.

زمانی گمان می‌رفت که کهکشانهای بیضوی به تدریج پهنتر می‌شوند و سپس بازوهای مارپیچی از آن سر بر می‌آورند. ولی این کاملا اشتباه است: کهکشانهای بیضوی و مارپیچی به دو شیوه کاملا متفاوت شکل گرفته‌اند و هیچگاه به هم تبدیل نمی‌شوند. مقدار گاز در کهکشانهای بیضوی اندک است، یا همه آن تا کنون به ستاره تبدیل شده است، یا در موقع پیدایش کهکشانها ، یعنی دوازده هزار میلیون سال پیش منفجر شده است

[رزیتا]

کهکشان حلزونی



مقدمه

کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته می شود که با نیروی جاذبه کنار هم نگاه داشته شده اند. کوچکترین کهکشانها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود 100000 میلیارد سال ستاره هستند. بزرگترین کهکشانها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند. اشکال کهکشانها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشانها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند.

ادوین هابل ستاره شناس آمریکایی که سالها درباره کهکشانها مطالعه کرده آنها را به چهار قسمت تقسیم می‌کند:

1. کهکشان بیضوی
2. کهکشان مارپیچی یا حلزونی
3. کهکشان مارپیچی میله‌ای
4. کهکشان نامنظم

کهکشان مارپیچی یا حلزونی

50% از کل کهکشانها از نوع حلزونی هستند. آنها در مرکز خود دارای هسته کوچک و کروی می‌باشند، شکلهای متفاوتی دارند. ستارگان در این کهکشانها در هسته مرکزی و در بازوان مارپیچی متمرکز شده‌اند. چون بازوان مارپیچی دارای انحنا هستند به نظر می‌رسد که این ستارگان در حال چرخش هستند. کهکشان راه شیری و کهکشان امرأة المسلسله از این نوعند. هابل آنها را با توجه به درجه باز بودن بازوان به سه نوع اصلی تقسیم کرده است: کهکشان مارپیچی ، نسبتاً بزرگ و سنگین می‌باشند. تعداد زیادی از ستارگان کاملا از قرص مرکزی دور هستند و به صورت خوشه‌های کروی متمرکز شده‌اند. یک کهکشان مارپیچی شامل چند خوشه کروی است که در فضای اطراف قرص پراکنده شده‌اند.

کهکشان مارپیچی میله‌ای

حدود 30% از کهکشانهای جهان از این نوعند. آنها دارای دو بازو مانند میله به سمت خارج می‌باشند و این میله سبب نامگذاری نام کهکشان شده است. هابل کهکشانهای مارپیچی میله‌ای را به 5 گروه تقسیم می‌کند: مارپیچیهای میله‌ای از نظر جرم ، تابندگی ، هاله و توزیع گاز و غبار ، شبیه مارپچیهای معمولی هستند.
کهکشان نامنظم

حدود یک چهارم کهکشانها ، نامنظم هستند. آنها شکل هندسی خاصی ندارند. غالبا کوچک و جرمی به اندازه یک هزارم جرم یک کهکشان بیضوی دارند. کهکشانهای نامنظم معمولا از ستارگان جوان ، روشن و تعداد بسیار کمی ستارگان پیر تشکیل شده است. این کهکشانها تحت تأثیر نیروی گرانش کهکشانهای مارپیچی هستند. ابرهای ماژلانی از این نوعند.

[رزیتا]

تصادف کهکشانها

مرحله اول

مرحله دوم

مرحله سوم

مرحله چهارم

مقدمه

کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته می شود که با نیروی جاذبه کنار هم نگاه داشته شده‌اند. کوچکترین کهکشانها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود 100000 میلیارد سال ستاره هستند. بزرگترین کهکشانها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند. اشکال کهکشانها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می‌شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشانها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند.

انفجار کهکشانها

در فراسوی جهان برخی از کهکشانها بطور کامل در حال انفجارند، با از هم پاشیدن هسته کهکشان ، ستارگان نیز نابود می‌شوند. در برخی کهکشانهای ویژه ، نور درخشان حاصل از انفجار ، تمام آن چیزی است که می‌بینیم. نور ستاره در برابر عظمت انفجار کهکشانی ناچیز است. حدود چندین سال پیش ، اخترشناسان رادیویی برای نخستین بار کهکشانهای انفجاری را کشف کردند.



بیشتر کهکشانها از کهکشانهای همسایه خود صد هزار سال نوری فاصله دارند. به هر حال ، بعضی از کهکشانها تا اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نیروی جاذبه دو طرفه آنها اشیاء موجود در کهکشانها دیگر را به اطراف خود می‌کشد و این امر باعث بوجود آمدن توده‌هایی به نام دنباله‌های کشندی می‌گردد، که این دنباله‌ها مانند پلی کهکشانها را به یکدیگر وصل می‌نمایند. نزدیکی بیش از حد کهکشانها ممکن است، توأم با تصادم آنها گردیده و به دنبال این عمل یک تغییر شکل بنیادی در شکل ظاهری آنها صورت پذیرد.

تصادف کهکشانها

ژول ورن و اچ. جی. ولز هیچکدام نمی‌توانستند وقایعی را که بعد از وقوع یک تصادف در جهان رخ می‌دهد پیش بینی نمایند. جهان مجموعه‌هایی از ستارگان عظیم الجثه‌ای است که هر یک از آن مجموعه‌ها کهکشان نامیده می‌شوند و هر یک ترکیبی از میلیونها ستاره می‌باشند. اکنون با وسعت دید فوق العاده تلسکوپ فضایی هابل بخوبی می‌توان دریافت که برخورد کهکشانها حوادث دیگری همچون تولد ستاره‌ها را به دنبال خواهد داشت. تصاویر جدید و جالب توجه هابل ، ترکیب دو کهکشان را به معرض نمایش می‌گذارد.

آنها آنتنهای تماس (موجگیر) را به فضا پرتاب می‌نمایند، زیرا که تصادفا دم یک جفت از این ستاره‌های دنباله‌دار ، شبیه به دم حشره‌ها می‌باشد. بیشترین نقطه تصادف در میان بیش از هزار توده درخشان و آتشین ستارگان جدید می‌باشد که نور آبی رنگی را به دنبال دارند. ستاره شناسان احتمال می‌دهند که حاصل انفجار این گلوله‌های روشن بیش از یک میلیون ستاره تازه تولید یافته باشد.


بردلی وایت مور از موسسه علمی تلسکوپهای فضایی ، واقع در بلتی مورد اظهار داشت: درخشش نور برخی از این ستاره‌های جوان شگفت انگیز است. اما چرا این پدیده را تولد می‌دانیم و نه مرگ؟ هنگامی که کهکشانها به یکدیگر نزدیک می‌شوند، جاذبه نیرومندی توده‌های گاز هیدروژن را به یکدیگر می‌فشارد و بعد از آنکه تراکم آنها به نقطه حساسی رسید، این دسته‌ها به ستاره‌های جدیدی تبدیل می‌شوند.

چشم انداز بحث

ستاره شناسان امیدوارند که تصاویر هابل روزنه‌ای بسوی کشف راز جهان را به روی ما بگشاید. همچنین تصاویر آنها به ما کمک می‌کند تا حوادثی را که از هم اکنون تا 5 سال آینده وقوع آنها می‌رود پیش بینی کنیم، چنانکه برخی از داشنمندان پیش بینی نموده‌اند کهکشان راه شیری ما، در آینده به کهکشان Andromeda برخورد می‌کند.

[رزیتا]

انبساط ابر کهکشان

پدیده دوپلر در کهکشان

پس از روشن شدن انبساط ابر کهکشانها ، اسلیفر (Slipher) اخترشناس آمریکایی تغییر مکان سرخ را در خطوط طیف کهکشانی مشاهده نموده بود. این پدیده که در فیزیک موسوم به اثر دوپلر می‌باشد، هنگامی که فاصله بین منبع نور ناظر در حال افزایش است، مشاهده می‌گردد. در نتیجه باید فرض نمود که کهکشانهای دور یا منابع نور که از زمین مشاهده می‌گردند، از سیاره ما دور می‌شوند. به دنبال کار فریدمن (Fridman) یکی دیگر از اخترشناسان آمریکایی ادوین هابل (Edwin Habble) ثابت نمود که هر چه فاصله یک کهکشان دورتر باشد، تغییر مکان با فاصله نسبت مستقیم دارد. این مطلب از دیدگاه اثر دوپلر چنین مفهومی را در بر دارد. که فاصله کهکشانهای دور از یکدیگر و فاصله آنها از زمین در حال افزایش است و هر چه فاصله کهکشان زیادتر باشد، سرعت دور شدن آن بیشتر می‌گردد. بر مبنای چنین طرحی که حرکت کهکشانها را بوسیله اثر دوپلر توضیح می‌دهد.

عوامل تردید در نظریه انبساط ابر کهکشان

میزان تغییر مکان در این حالت برای خطوط مختلف طیف یکسان نیست. در عین حال مشاهدات نشان می‌دهند تغییر مکان سرخ در طیف کهکشانی به گونه‌ای است که برای خطوط مختلف یک طیف تغییر فرکانس مقدار ثابت نمی‌باشد، بلکه بطور دقیق نسبت این تغییرات به فرکانس ثابت است. به نظر می‌آید چنین توضیحی به عنوان استدلال مستحکمی در تأیید اثر دوپلر می‌باشد.

حال به نابودی فوتونها در ابر کهکشان برمی‌گردیم: اگر تغییر مکان خطوط طیف به فرکانس بستگی نداشته باشد، در آن صورت این تغییر مکان باید در فرکانس نسبتا پایین‌تر (نظیر امواج رادیویی) مشخص‌تر باشد.
عمر اجرام آسمانی

به موجب فرضیه انبساط ابر کهکشان ، دوره انبساط 10 تا 20 بیلیون سال به درازا کشیده است. در دورانی واقعا به نظر می‌رسید که طول مدت برآورده شده برای انبساط با عمر اجرام آسمانی مطابقت نمی‌کند، ولی عقیده پذیرفته شده کنونی این است که عمر کلیه اجرام آسمانی شناخته شده در حدود 10 بیلیون سال است. با این وجود برآوردهایی حاکی از این که دوره انبساط حدود 20 بیلیون سال به درازا کشیده بر اساس فرضیه جهان همگن ایزوتروپیک پی ‌ریزی شده است. اگر این مطلب از دیدگاه نظریه عمومی‌تری بررسی شود. این زمان می‌تواند بطور محسوسی افزایش یابد.

موانع انبساط ابر کهکشان

باید توجه داشت جهان همگن ، ایزوتروپیک تغییراتی را مجاز می‌دارد که بوسیله آن مدت انبساط می‌تواند افزایش یابد. اکثر تعبیرهایی که از این فرضیه به عمل آمده گویای آن است که در مراحل اولیه انبساط ، نیروی گرانشی متقابل توده‌ها وارد عمل می‌شوند و به عنوان مانعی برای جریان انبساط می‌باشد. ولی با ادامه انبساط جاذبه گرانشی کم می‌شود، در حالی که نیروی دافعه (که در شرایط خاصی بوسیله معادلات نظریه عام نسبیت مجاز می‌باشد) دست به کار می‌شود. کاملا امکان دارد در نقطه‌ای نیروی جاذبه و دافعه باهم برابر شوند‌، بعد نیروی دافعه غالب می‌گردد و سرانجام انبساط کند شده ، شتاب پیدا می‌کند.

حال فرض کنیم، چنین حالتی در ابر کهکشان وجود داشته باشد و ما در مرحله انبساط شتاب‌دار به سر ببریم. در آن صورت می‌توان فرض نمود که در گذشته سرعت این عمل کمتر بوده و از سوی دیگر جهان را نیز می‌توان جوان‌تر فرض نمود.

[رزیتا]

خوشه بندی کهکشان



دید کلی

در سلسله مراتب نظام ساختمانی جهان ، کهکشانها ، خود واحدهایی در سیستمهای عالی‌تر هستند. کهکشانهای منفرد کمیاب هستند و در عوض ، آنچه فراوان است کهکشانهای چند تایی و دسته‌های کهکشانی با تعداد عضو کمتر (از مرتبه 10) و اندازه‌ای تا 3mpc است. در شعاع 16mpc از ما ، 55 گروه کهکشان وجود دارد ولی تعداد بسیار کمی از کهکشانهای منفرد وجود دارد که آنها را نمی‌توان به گروه یا دسته خاصی نسبت داد. برخی از گروهها (بیشتر آنهایی که شامل کهکشانهای بیضوی هستند) در یک هاله تابان با اندازه‌هایی تا حد 1.3mpc مستقر شده‌اند.

تعریف خوشه‌های کهکشان

خوشه‌های کهکشانها سیستمهای بزرگتر و سنگینتری از گروههای کهکشانها هستند که قطر آنها ، از 2 تا 5mpc متغیر است. تعداد اعضاء در خوشه کهکشانهای فقیر ، می‌تواند کم (حدود 210) و در یک خوشه غنی تا 10 3 باشد. برخی از خوشه‌ها ، منظم هستند و با رفتن به سمت مرکز خوشه ، تعداد کهکشانها ، افزایش پیدا می‌کنند. در این قبیل خوشه‌ها ، اکثریت با کهکشانهای بیضوی است. از طرف دیگر ، خوشه‌های نامنظم دارای هیچ تمرکز نشاندار و مشخصی از کهکشانها نیستند و در آنها اکثریت با کهکشانهای مارپیچی و نامنظم است.

کاربرد خوشه های کهکشانها

خوشه‌های کهکشانها ، غالبا به عنوان واحدهای اساسی در جهان بزرگ مقیاس در نظر گرفته می‌شوند و تشخیص آنها از فواصل زیاد ساده است. از این رو برای ساختن رابطه سرعت و فاصله مورد استفاده قرار می‌گیرند. این رابطه از روی مشاهدات بدست آمده و دلیل ملموسی بر انبساط جهان عرضه می‌کند.

ابر‌خوشه‌ها

بزرگترین سیستم کهکشانی که تا کنون شناخته شده ، نزدیک به 10 5 عضو دارد و بسته به مقیاس فاصله مورد پذیرش ، اندازه‌ای بین 30 تا 60mpc دارد. چنین سیستمهایی ، خوشه‌های خوشه‌ها ، ابر‌خوشه‌ها یا ابری از کهکشانها ، خوانده می‌شوند.ابر‌خوشه محلی نیز چنین اندازه‌ای دارد. مرکزش در درون یا نزدیکی خوشه سنبله قرار دارد و از روی چرخش آن جرم کلی 10 5 برای آن بدست آمده‌است. کهکشانها در حاشیه ابر ‌خوشه محلی ، یعنی نزدیک لبه جنوبی آن واقع شده است.

مشخصات خوشه‌های کهکشانی

بسیاری از گروهها و خوشه‌های کهکشانها ، سیستمهای ناپایداری هستند. سرعت ‌نسبی کهکشانها در خوشه یا گروه (و بنابراین انرژی جنبشی کل آنها) غالبا بیش از حد بالاست. از این رو ، جرمهای مشاهده شده (و انرژی پتانسیل منتجه از آن ) کوچکتر از آن است. در رشته‌های کهکشانها ، یعنی در گروههایی که کهکشانها به دنبال هم قرار دارند، ناپایداری آشکاری باید وجود داشته باشد. اگر یک عضو رشته نسبت به سایر اعضاء ، دارای سرعت چند هزار کیلومتر بر ثانیه باشد باید از رشته فرار کند. یک چنین کهکشان پر سرعتی باید از هسته یک عضو بسیار فعال رشته، بیرون رانده باشد.