کهکشان
|
کهکشان ها مجموعه هايي بزرگ و با اندازه و مرزی مشخّص هستند که از ستارهها، سحابی ها، خوشه هاي ستاره اي ،ماده تاريک، گازها و غبارهای میان ستارهای که با نیروهای گرانشي به گرد هم آمدهاند، تشکیل یافتهاند. کوچکترین کهکشانها دارای پهنایی برابر با چند صد سال نوری، شامل نزدیک به ۱۰ میلیون ستاره هستند. ماده تاریک در اخترشناسی و کیهانشناسی، ماده ای فرضی است که چون از خود امواج الكترومغناطيسي گسیل یا بازتاب نمیکند، نمیتوان آن را مستقیما" دید اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، همانند ستاره ها و کهکشان ها، میتوان به وجود آن پی برد. درک و تجسم گرانش آسان نیست اما در دانش ستارهشناسی حائز اهمیت است .
كليات
نام کهکشان به (انگلیسی:Galaxy) برگرفته شده از ریشه یونانی آن Galaxias به معنی شیری است و کهکشان راه شیری به (انگلیسی: Milky Way galaxy )ریشه این نام میباشد. کهکشانها از دید بزرگی و شمار ستارهها دارای طیف گستردهای هستند، کهکشانهای کوتوله در نزدیک ۱۰ میلیون ستاره و کهکشانهای غول آسا تا سقف ۱۰۰ تریلیون ستاره دارند، کلیه ستارگان یک کهکشان در مدار خود، به دور مرکز تراکم کهکشان میگردند. کهکشان ها ممکن است از جندین سامانه ستارهای، خوشههای ستارهای و ابرهای میان ستارهای جورواجور تشکیل شده باشند. خورشید یکی از ستارگان کهکشان راه شیری است؛ منظومه شمسی یا سامانه خورشیدی دربرگیرندهٔ زمین و همه اجزاء آن است که همگی در مدارشان به گردخورشید میچرخند. اشکال کهکشانها بر پایه شیوهای دسته بندی میشود که برپایه شیوه دسته بندی ستاره شناس آمریکایی، ادوین هابل (۱۸۸۹-۱۹۵۳)، شکل یافتهاست. درباره فراگشت(تکامل) کهکشانها دادههای استوار کمی در دست است. تنها داده مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به گونهٔ تودهای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند. از دید تاریخی و پیشینه، کهکشان ها با توجه به شکل ظاهریشان دسته بندی شدهاند که بیشتر این کار با بررسی ظاهر و ریخت شناسی آنها انجام گردیدهاست. شکل متعارف کهکشان ها بیضی شکل است که برش مقطع پهنایی آنها همانند یک بیضی نورانی است. کهکشانهای مارپیچی دارای سطح مقطعی شبیه یک صفحه گرد هستند که این صفحات توسط بازوهای پر گرد وغبار در کنار هم قرار گرفتهاند. گروهی دیگر از کهکشانها اشکال ناهمگون و غیر معمول دارند که به کهکشانهای بی قاعده معروف هستند. دانش انتظام شکلی آنها بیشتر ناشی از کشش گرانشی کهکشانهایی است که در همسایگی آنها جای دارند. این چنین کنش و واکنشهایی که میان کهکشانهای مجاور رخ میدهد، ممکن است درپایان به درهم آمیختگی آنها بیانجامد و به صورت ضمنی، به طور قابل ملاحظهای باعث افزایش تشکیل و صف آرایی مجموعه ستارگانی گردد که کهکشانهای ستاره پاش نامیده میشوند. همچنین میتوان کهکشانهای ستاره پاش را که عاری از یک ساختار منسجم اند، به کهکشانهای بی قاعده نیز نسبت داد. بیشتر از ۱۷۰ میلیارد کهکشان در کائناتی که توسط بشر قابل مشاهدهاست، وجود دارد. اکثر کهکشان ها قطری بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰،۰۰۰ پارسک دارند (هر پارسک معادل ۳۱ تریلیون کیلومتر میباشد). کهکشان ها بیشتر با فاصله میلیونها پارسک و حتی مگاپارسک از یکدیگر جدا افتادهاند. فضای بین کهکشانها با گاز پر شدهاست البته با چگالی کمتر از یک اتم در متر مکعب! درصد بالایی از کهکشانها به صورت سلسله مراتبی از ستارهها مرتبط هستند و به ظاهری خوشه شکل سازماندهی شدهاند و سرانجام خوشههای ستارهای غول آسا را تشکیل میدهند. این ساختارهای غول آسا بیشتر به غالب صفحات و رشتههایی قرار گرفتهاند که پیرامون آنها را خلاء لایتناهی پوشاندهاست. درک این موضوع که ماده تاریک ۹۰ درصد جرم اکثر کهکشانها را تشکیل میدهند، آسان نیست. نتایج و دادههای دیداری بیانگر این موضوع است که سیاهچاله های ابرغول و فرابزرگ ممکن است در میانه بیشتر (نه همه) کهکشان ها وجود داشته باند، این سیاهچالههای بزرگ و پر رمز و راز دلایل بنیادین و آغازین واکنشهای فعال در هسته برخی کهکشانها هستند. ستاره شناسان بر این باورند دست کم یک سیاهچاله در میان مرکز کهکشان راه شیری جاخوش کرده باشد .
انواع كهكشانها
- کهکشان نامنظم
کهکشان های ناهمگون یا بی قائده هیچ شکل یا ساختار سامانمندی ندارند، آنها دارای جرم بیشتری از کهکشان های دیگر هستند و بیشتر ستارههای موجود در آنها دارای طول عمر کم و درخشان میباشند. با وجود اینکه بسیاری از کهکشانهای ناهمگون در بر گیرنده نواحی تابان گازی هستند که ستارهها در آنها ساخته میشوند، بیشتر گاز میان ستاره ای کهکشانها بایستی فشرده شوند تا ستارههای تازهای بسازند. نزدیک به پنج درصد از هزار کهکشان درخشان را کهکشانهای نهمگون تشکیل میدهند. این در حالی است که یک چهارم کهکشانهای شناخته شده نیز کهکشانهای ناهمگون هستند.
- کهکشان مار پیچی
کهکشانهای مارپیچی دارای بازوهایی هستند که شکلی مارپیچی در پیرامون بر آمدگی میانهای 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 بیش تر در هسته فشرده جای دارند. کهنترین ستارهها در هالههای کروی پراکنده جای دارند و پیرامون قرص کهکشانی را فرا گرفتهاند. این بازوها همچنین دارای غبار و گاز فراوانی هستند که منجر به ساخته شدن ستارههای تازه میشود.
- کهکشان مارپیچی میلهای
یک کهکشان مارپیچی میلهای دارای یک هسته برآمدگی میانهای کشیده شده و میلهای شکل است. همزمان با چرخش هسته این طور به نظر میرسد که در هر سوی هسته یک بازو نیز میچرخد. برخی ستاره شناسان بر این باورند که کهکشان راه شیری نیز یک کهکشان مارپیچی میلهای است. شکل کهکشانهای مارپیچی و کهکشانهای مارپیچی میلهای از کهکشانهای با برآمدگیهای میانهای بزرگ با بازوهای نه چندان به هم پیوسته تا کهکشاهای با برآمدگیهای مرکزی کوچک و بازوهای آزاد متغیر است. اگر چه کهکشانهای مارپیچی و مارپیچی میلهای پیش از این به عنوان دو گونه کهکشان جدا دسته بندی میشدند، ولی امروزه ستاره شناسان آنها را همانند میدانند.
- کهکشان بیضوی
کهکشانهای بیضوی از دید شکل، از شکل بیضیگون (شبیه توپ راگبی) تا شکل کروی متغیر هستند و اشکالی میان این دو نیز یافت میشوند. به وارونهٔ کهکشان های دیگر که نوری آبی از ستاره های فروزان و کم عمر منعکس میکنند، کهکشانهای بیضوی زرد رنگ دیده میشوند. علت این امر ایستادن ساخته شدن ستاره ها در این کهکشان ها میباشد که در نتیجه کمابیش همه نور آنها از ستارههای غول سرخ که دارای طول عمر زیادی هستند به دست میآید