کهکشان راه شیری

1. مقدمه
2. کهکشان چیست؟
3. انواع کهکشان ها
4. کهکشان های مارپیچی
5. کهکشان های بیضوی
6. کهکشان های عدسی
7. کهکشان های نامنظم
8. یک کهکشان چگونه پدید می آید؟
9. اندازه و جرم کهکشان ها چقدر است ؟

مقدمه

در این مقاله ما قصد داریم درباره اینکه کهکشان چیست وچه انواعی دارد و نحوه به وجود آمدن آنها به چه شکل است مطالب جالبی را به شما ارائه دهیم.
کهکشان مجموعه عظیمی از گاز، گرد و غبار، میلیاردها ستاره و منظومه شمسی است که همگی توسط گرانش نگه داشته شده اند.

کهکشان چیست؟

کهکشان مجموعه عظیمی از گاز، گرد وغبار، ستاره ومنظومه شمسی مربوط به خود است. اجزای یک کهکشان توسط نیروی جاذبه درکنار هم نگه داشته می شوند. که هرکدام ازاین اجزا اشکال و اندازه های مختلفی دارند.

ما در سیاره ای به نام زمین زندگی می کنیم که جزمنظومه شمسی است که دارای هشت سیاره است.منظومه شمسی هم بخش کوچکی ازکهکشان راه شیری است.درفضا غیرازکهکشان ما(کهکشان راه شیری)کهکشان های بسیارزیادی وجود دارند که تعداد آن ها به قدری زیاد است که حتی شاید قادر به شمارش همه آن ها هم نباشیم!

تلسکوپ فضایی هابل به مدت 12 روز فضای کوچکی در آسمان را مورد بررسی قرار داد و توانست 10 هزار کهکشان با هر اندازه، شکل و رنگ کشف کند. برخی دانشمندان باور دارند که بیش از صد میلیارد کهکشان در جهان وجود دارد.

با وجود فاصله بسیار زیاد، آندرومدا نزدیکترین کهکشان بزرگ به کهکشان راه شیری است و در آسمان شب به قدری روشن است که با چشم غیر مسلح در نیمکره شمالی قابل مشاهده است.

در سال 1936 هابل راهی برای طبقه‌بندی کهکشان‌‌ها ارائه داد و آن‌ها را در چهار نوع اصلی دسته‌بندی کرد:

• کهکشان‌‌های مارپیچی
• کهکشان‌های عدسی
• کهکشان‌های بیضوی
• کهکشان‌های نامنظم

کهکشان های مارپیچی

بیش از دو سوم کهکشان‌های مشاهده شده کهکشان‌های مارپیچی هستند. یک کهکشان مارپیچی دارای یک دیسک مسطح و در حال چرخش با برجستگی مرکزی است که توسط بازوهای مارپیچی احاطه شده است.
این حرکت چرخشی با سرعت صدها کیلومتر در ثانیه احتمالاً باعث می‌شود که ماده موجود در دیسک مانند یک چرخ‌دنده کیهانی شکل مارپیچی متفاوتی پیدا کند. کهکشان راه شیری ما نیز مانند دیگر کهکشان‌های مارپیچی یک میله ستاره‌ای و خطی در مرکز خود دارد.

از معروفترین کهکشان‌های مارپیچ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کهکشان آندرومدا – کهکشان مارپیچی در گروه محلی
• راه شیری – کهکشان مارپیچی حاوی منظومه شمسی ما
• کهکشان چرخ‌سنجاقی – کهکشان مارپیچی در صورت فلکی دب اکبر
• کهکشان آفتابگردان
• کهکشان مثلث
• کهکشان گرداب

کهکشان‌های مارپیچی از چندین بخش مشخص تشکیل شده‌اند:

• یک دیسک تخت و چرخنده از ستارگان و ماده بین ستاره‌ای که بازوهای مارپیچ آن اجزای برجسته‌ای هستند.
• یک برآمدگی ستاره‌ای مرکزی از ستارگان عمدتاً قدیمی‌تر که شبیه کهکشان بیضوی است.
• توزیع میله‌ای شکل ستاره‌ها
• هاله‌ای تقریباً کروی از ستاره ها، از جمله بسیاری هاله در خوشه‌های کروی
• سیاهچاله‌ای بزرگ در مرکز برآمدگی مرکزی
• هاله تقریباً کروی ماده تاریک

کهکشان های بیضوی

نام کهکشان‌های بیضوی از شکل ظاهری آن‌ها پدید آمده است. این کهکشان‌ها به طور کلی گرد هستند اما می‌توانند در امتداد یک محور بیشتر از امتداد محور دیگر کشیده شوند به طوری که برخی از آن‌ها ظاهری شبیه به سیگار برگ می‌گیرند. بزرگترین کهکشان‌‌های شناخته شده جهان کهکشان‌های بیضوی غول پیکر هستند که می‌توانند تا یک تریلیون ستاره را در خود داشته باشند و در محدوده دو میلیون سال نوری را پوشش دهند. کهکشان‌های بیضوی ممکن است کوچک نیز باشند که در این صورت کهکشان‌های بیضوی کوتوله نامیده می‌شوند.

از انواع کهشکان‌های بیضوی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• M49
• M59
• M89

مشخصه اصلی کهکشانهای بیضوی چندین مورد است که آن‌ها را از سایر طبقات کهکشان متمایز می‌کند:

• آنها توده‌های کروی یا بیضی شکل ستاره‌ها هستند که از گازهای ستاره‌ای باقی مانده‌اند.
• کوچکترین کهکشان بیضوی شناخته شده تقریباً یک دهم اندازه کهکشان راه شیری است.
• حرکت ستارگان در کهکشانهای بیضوی برخلاف دیسک‌های کهکشانهای مارپیچی که تحت چرخش قرار دارند عمدتاً شعاعی است.
• در این کهکشان‌ها ماده بین ستاره ای بسیار کمی وجود دارد (نه گاز و نه گرد و غبار) که منجر به سرعت کم تشکیل ستاره، خوشه‌های ستاره‌ای باز و ستاره‌های جوان می‌شود.
• در این کهکشان‌ها ستارگان پیر بیشتر یافت می‌شود و به همین دلیل رنگ این کهکشان‌ها سرخ است.
• کهکشانهای بیضوی بزرگ معمولاً دارای سیستم گسترده‌ای از خوشه‌های کروی هستند.

خصوصیات دینامیکی کهکشان‌های بیضوی و برآمدگی کهکشان‌های دیسک مشابه هستند که نشان می‌دهد ممکن است این دو گروه توسط فرآیند‌های مشابه فیزیکی تشکیل شده باشند.

بررسی داده‌های مربوط به درخشندگی کهکشان‌های بیضوی و برآمدگی‌ها کاملا مطابق با قانون سرسیک است و طیف وسیعی از روابط بین پارامترهای ساختاری کهکشان‌های بیضوی و جمعیت آن‌ها را توضیح می‌دهد.

هر کهکشان بیضوی عظیم شامل یک سیاهچاله بزرگ در مرکز خود است. مشاهدات مربوط به 46 کهکشان بیضوی، 20 برآمدگی کلاسیک و 22 شبه‌برآمدگی نشان می‌دهد که هر کدام دارای یک سیاهچاله در مرکز خود هستند. جرم سیاهچاله ارتباط تنگاتنگی با جرم کهکشان دارد.
کهکشان‌های بیضوی معمولاً در خوشه‌های کهکشانی و در گروه‌های کوچکتر کهکشان‌ها یافت می‌شوند.
برخلاف کهکشان‌هایی با ساختار مارپیچ مسطح، کهکشان‌های بیضوی سه بعدی‌تر ، بدون ساختار اضافی هستند و ستارگان آن‌ها در به صورت تصادفی در اطراف مرکز هستند.

کهکشان های عدسی

کهکشان‌های عدسی، مانند کهکشان نمادین Sombrero مابین کهکشان های بیضوی و مارپیچی قرار دارند. به این کهکشان ها، کهکشان‌های عدسی می‌گویند زیرا شبیه لنزها هستند. همانند کهکشان‌های مارپیچی این کهکشان‌ها نیز دارای یک دیسک نازک و چرخان از ستارگان و یک برآمدگی مرکزی هستند اما بازوهای مارپیچی ندارند. همچنین مانند کهکشان‌های بیضوی این کهکشان ها گرد و غبار و ماده بین ستاره‌ای کمی دارند و به نظر می‌رسد که بیشتر در مناطق پرجمعیت فضا تشکیل می‌شوند.

کهکشان های نامنظم

کهکشان‌هایی که مارپیچ، عدسی یا بیضوی نباشند کهکشان های نامنظم نامیده می‌شوند. کهکشان های نامنظم، مانند ابرهای بزرگ و کوچک ماژلانی که در کنار کهکشان راه شیری قرار دارند بد شکل و فاقد شکل مشخصی به نظر می‌رسند. دلیل این موضوع اغلب این است که این کهکشان ها تحت تاثیر گرانشی کهکشان های دیگر که در نزدیکی آن‌ها است قرار دارند. این کهکشان ها پر از گاز و گرد و غبار هستند که آن‌ها را تبدیل به مکان خوبی برای تشکیل ستاره‌های جدید می‌کند.

سحابی «کدینگتون» (Coddington) یا IC 2574 یک کهکشان نامنظم کوتوله کم نور است که با سرعت 55 کیلومتر در ثانیه از ما دور می‌شود. عرض آن حدود 50 هزار سال نوری است و در حدود 12 میلیون سال نوری از ما در صورت فلکی شمالی دب اکبر واقع شده است. IC 2574 عضوی از گروه کهکشان‌های آندرومدا (Messier 81) است.

یک کهکشان چگونه پدید می آید؟

بر اساس نظریات محققین اولین ستارگان جهان حدود 180 میلیون سال پس از انفجار بزرگ به وجود آمده‌اند. بررسی‌ها نشان می‌دهد که انفجار بزرگ ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش رخ داده است که این اتفاق به عنوان منشاء عالم شناخته می‌شود. بر اساس شواهد تشکیل اولین کهکشان‌ به دلیل گرانش و در زمانی که عمر عالم تنها ۴۰۰ میلیون سال یا کمتر از 3 درصد از سن فعلی آن بوده رخ داده است.

ستاره شناسان اکنون باور دارند که تقریباً همه کهکشان‌ها، به استثنای برخی از آن‌ها در هاله‌های عظیمی از ماده تاریک جاسازی شده‌اند. همچنین مدل‌های نظری نشان می‌دهد که در اوایل جهان مقدار زیاد ماده تاریک، جاذبه مورد نیاز برای جمع شدن مواد عادی را در اولین کهکشان‌ها فراهم آورده است.

اما هنوز سوالات بدون پاسخ در مورد نحوه شکل‌گیری کهکشان‌ها وجود دارد. برخی معتقدند کهکشان‌ها از خوشه‌های کوچکتر حدود یک میلیون ستاره تشکیل شده‌اند که به عنوان خوشه‌های کروی شناخته می‌شوند در حالی که برخی دیگر معتقدند که کهکشان‌ها ابتدا تشکیل شده‌اند و سپس خوشه‌های کروی به دنیا آمده‌اند. همچنین دشوار است که بفهمیم چه تعداد از ستاره‌های یک کهکشان از گاز خود کهکشان تشکیل شده‌اند یا اینکه در کهکشان دیگری تشکیل شده و بعداً به این کهکشان پیوسته‌اند. جواب به این سوالات ممکن است با دستیابی به تلسکوپ‌های قوی و مشاهده ابتدای عالم امکانپذیر شود.

اندازه و جرم کهکشان ها چقدر است ؟

جرم اکثر کهکشان ها بین M_⊙ 10¹² و M_⊙ 10⁷ (منظور از M_⊙ یک واحد استاندارد جرم در نجوم است و مقدار آن تقریباً معادل 10³⁰ × 2کیلوگرم است). اندازه آن‌ها و در واقع قطر آن‌ها از مرتبه چند کیلوپارسک است (پارسک یک واحد طول است که برای اندازه‌گیری فواصل بزرگ اجرام نجومی خارج از منظومه شمسی استفاده می‌شود. یک پارسک تقریباً برابر با 31 تریلیون کیلومتر یا 19 تریلیون مایل یا 210,000 واحد نجومی است و تقریباً برابر با 3٫3 سال نوری است) تا بیش از صد کیلوپارسک می‌رسد. راه شیری به عنوان یک کهکشان شامل بیش از 100 میلیارد ستاره از جمله خورشید است و قطر دیسک ستاره‌ای آن در حدود 50 کیلوپارسک تخمین زده می‌شود. همچنین اندازه هاله ستاره‌ای کروی تا 100 kpc و اندازه هاله ماده تاریک ممکن است حتی فراتر از این باشد.

مقاله های مرتبط: