کهکشان: تفاوت بین نسخه‌ها

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو
جز (جایگزینی متن - 'ك' به 'ک')
سطر ۱: سطر ۱:
<p style="text-align: justify; ">{{نیازمند منبع}} [[کهکشان]] ها مجموعه هایی بزرگ و با اندازه و مرزی مشخّص هستند که از [[ستاره]]‌ها، [[سحابی]] ها، خوشه های ستاره ای ،[[ماده تاریک]]، گازها و غبارهای میان ستاره‌ای که با [[نیرو]]های [[گرانش]]ی 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 الکترومغناطیس]]ی 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 .</p><p style="text-align: justify; ">[[File:Ssc2003-06c.jpg|thumb|left|250px]]</p>
+
[[File:Ssc2003-06c.jpg|thumb|left|250px]]
== کلیات ==
+
{{-}}
<p style="text-align: justify; ">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 [[کهکشان]]های 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 .</p>
+
==کهکشانها چیستند؟ ==
== انواع کهکشانها ==
 
  
*<big>'''کهکشان نامنظم'''</big>[[File:220px-Irregular galaxy NGC 1427A (captured by the Hubble Space Telescope).jpg|frame|left]]
+
جهان از کهکشانها که توده های بسیار بزرگی از ستارگان ،گاز و غبار هستند، تشکیل یافته است. کهکشانها که چندین میلیون تا هزار میلیار ستاره را در بر میگیرند،بیشترین جرم قابل مشاهده جهان را در خود دارد وبیشترین جرم هر کهکشان نیز در ستارگان آن است. قطر کوچکترین کهکشانها که کوتوله نامید می شوند،بیش از 200 پارسک نیست، در حالی که قطر بزرگترین آنها ممکن است از 30000 پارسک هم بیشتر باشد.
<p style="text-align: justify; ">[[کهکشان]] های ناهمگون یا بی قائده هیچ شکل یا ساختار سامان‌مندی ندارند، آنها دارای [[جرم]] بیشتری از [[کهکشان]] های دیگر هستند و بیشتر [[ستاره]]‌های 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 [[ستاره]]‌ها در آنها ساخته می‌شوند، بیشتر گاز میان [[ستاره]] ای کهکشان‌ها بایستی فشرده شوند تا [[ستاره]]‌های 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.</p><p style="text-align: justify; "></p>
+
 
*<big>'''کهکشان مار پیچی'''</big>[[File:220px-HAWK-I NGC 1300.jpg|frame|left]]
+
کهکشانها شکلهای مختلفی دارند، برخی همانند کهکشان محلی ما (راه شیری ) مارپیچی هستند. برخی بی نظمند، ولی ساختار بیشتر آنها منظم ویکنواخت است. اخترشناسی به نام هابل ، برای نخستین بار کهکشانها را رده بندی کرد.این رده بندی بر مبنای نمای ظاهری کهکشانهاست وگرچه تکامل آنها را نشان نمی دهد ، ولی به شناخت ما از تکامل کهکشانها کمک زیادی کرده است. هابل کهکشانها را به سه نوع اصلی تقسیم کرد:بیضی ، مارپیچی، بی نظم. [1]
<p style="text-align: justify; ">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 [[ستاره]]‌های 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.</p><p style="text-align: justify; "></p>
+
 
*<big>'''کهکشان مارپیچی میله‌ای'''</big>
+
{{-}}
<p style="text-align: justify; ">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.</p><p style="text-align: justify; "></p>
+
== [[کهکشان بیضوی|کهکشان‌های بیضوی]] ==
*<big>'''کهکشان بیضوی'''</big>[[File:All-galaxy3.jpg|frame|left]]
+
[[File:M32.jpg|کهشان بیضوی M32]]  
<p style="text-align: justify; ">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</p><p style="text-align: justify; ">[[Category:کیهان‌شناسی]]</p>
+
همانگونه که از نام این [[کهکشان]] ها بر می آید ، این کهکشان ها شکلی بیضی گون دارند ، چیزی شبیه به توپ راگبی . در هنگام مشاهده ، شکل آن ها از حالتی عملا دایره ای ، که هابل آن را E0 نامید ، تا E7 ، یعنی نمونه های کاملا کشیده ، متغیر است .این تقسیم بندی کاملا مشاهداتی است و لزوما بیان گر شکل واقعی کهکشان نمی باشد - اگر از یک انتها حتی به کهکشانی کاملا کشیده ، یا توپ راگبی ، نگاه کنیم ، آن را دایره ای می بینیم! در قلب خوشه های بزرگ کهکشانی ، اغلب یک یا چند کهکشان عظیم بیضوی غول  مشاهده می شود . آن ها تا 10 میلیون میلیون [[جرم]] [[خورشید]] را در حجمی حدود 9 برابر کهکشان ما - قطری حدود 300000 [[سال نوری]] - جای می دهند . احتمالا آن ها نتیجه ی ادغام تعداد زیادی کهکشان کوچکترند، وجود این نوع کهکشان در مناطق پر تراکم کهکشانی از جمله شواهد این عقیده است. این کهکشان ها پر جرم ترین کهکشان های شناخته شده هستند ، هر چند که تعداد آن ها نسبتا کم است . کهکشان های بیضوی ای که چند میلیون جرم خورشید را در حجمی به وسعت چند هزار سال نوری جای داده اند ، بسیار فراوان هستند . یک حقیقت جالب آن است که به نظر نمی رسد[[ ستاره]] ی جوانی در کهکشان های بیضوی وجود داشته باشد ، به عبارتی ظاهرا سازو کار ساخت ستاره متوقف شده است و اغلب ستاره های نشکیل دهنده ی آنها از نوع ستاره های کم جرم و پیر میباشند  . تصاویر [[M31]] ، [[کهکشان آندرومدا]] ، دو کهکشان بیضویرا برای آن نشان می دهد . کهکشان نزدیک تر و در ظاهر کروی تر ، از رده ی E2 است ،در حالیکه کهکشان دورتر از رده ی E5 می باشد . کهکشان های بیضوی حدود یک سوم تمام کهکشان های [[جهان]] را شامل می شوند .[2]
 +
 
 +
{{-}}
 +
== [[کهکشان مارپیچی|کهکشان های مارپیچی]] ==
 +
 
 +
[[File:All-galaxy3.jpg|frame|left]]
 +
 
 +
مرکز نورانی و بازوهای مارپیچ پر ستاره ،جلوه ی خاصی به کهکشانهای مارپیچی می بخشد. انها عوموما" اجرام بزرگی هستند که دو ( یا بیشتر) بازو دارند . در محدوده ی دو میلیون پارسکی ما ،تنها حدود 10 کهکشان مارپیچی بزرگ وجود دارد که این مقدار نسبت به تعداد کهکشانها ی بیضوی بسیار اندک است .
 +
 
 +
کهکشانهای مارپیچی کاملا"پهن هستند و فقط نواحی مرکزی آنها برآمدگی دارد. این امر را مت یوان به طور آماری از سمت گیری بازوهای مارپیچی به دست آورد. مشاهدات کافی نشان داده اند که این پهن شدگی ،با مقدار متوسط 0.8 برای کمیت ( b/a -1 )-، به ماهیت آنها مربوط نیست ، بلکه ظاهرا" در نتیجه چرخش نسبتا سریع خود سیستم است. با مطالعه ی سریع شعاعی بخشهای مختلف کهکشانهای ماپیچی در می یابیم که سرعت چرخش آنها ،حدود 200 تا 300 کیلومتر در هر ثانیه است. این چرخش همانند پرخش یک جسم جامد نیست ، بلکه در مناطق بیرونی سریع تر و در حوالی مرکز آهسته تر است.
 +
 
 +
چون ستارگان ابر های گاز،پیوستگی سختی با هم ندارند، گردش بخشهای بیرونی کهکشانهای مارپیچی همانند گردش سیارات به دور خورشید است، به این معنی که هر چه از کهکشان دور می شویم، سرعت گردش رو به کاهش می گذارد. در نواحی درونی ، سرعت زاویه گردش ستارگان ،تقریبا" یکسان است (مانند گردش جسم جامد) ،زیرا کشش گرانش نه تنها در هسته کهکشان بلکه در تمام مناطق مرکزی وجود دارد.
 +
 
 +
ساختار کهکشانهای مارپیچی را می توان متشکل از دو مولفه دانست-یک مولفه بیضیوار و یک مولفه مسطح . بخش مرکزی اساسا" شامل مولفه بیضیوار است که ساختاری همانند یک کهکشان بیضوی دارد.قسمت بیرونی در ساختار کاملا" متفاوت ،توزیع مسطحی از ستارگان را نشان می دهد، منحنی درخشندگیهای هم تراز در مولفه بیضیوار ، به شکل بیضی است. این مولفه متشکل از ستارگان پیر است،گاز و غبار ندارد وتوزیع درخشندگی آن از قانون ساختاری کهکشان های بیضوی پیروی می کندو مولفه مسطح ، بازوهای مارپیچ را در بر می گیرد. بیشتر کهکشانهای مارپیچ دو بازو دارند، و گاه این بازوها چند شاخه اند. برخی از آنها گسترده هستند و برخی دیگر پیچ خورده اند . آنها مقادیر زیادی ستاره ای جوان و گاز و غبار را شامل می شوند. گاز موجود در بازوها به شکل ابرهای غول پیکری است که به دو شکل آشکار می شود: آنها یا به طور اپتیکی قابل رویتند و یا ابرهای غیر قابل رویت (جز برای رادیو تلسکوپها ) ئیدورژن خنثی هستند که در تمام ساختار بازوها گسترده شده اند وامواجی در طول موج 21سانتیمتر گسیل می کنند. گفتیم که در بازوهای کهکشان مارپیچی ،غبار نیز وجود دارد. غبار همانند حبابهای تاریکی از ماده ،ستارگان ورای خود را تیره می سازد . ولی ستارگان جوان ،حداقل در کهکشانهای مارپیچی نزدیک تر ، درخشان و واضح هستند و به رنگ آبی دیده می شوند.
 +
 
 +
از این موضوع می توان نتسجه گرفت که باوزها ، مکانی برای شکل گیری ستارگان هستند. ستارگان موجود در آن ها ، بیش از یک میلیون  سال عمر ندارند و در مقایسه با عمر این کهکشانها که مجموعا " حدود 10 میلیارد سال است ، بسیار جوان می نمایند . گاز و غبار موجود در ابرها ، مواد اولیه را برای شکل گیری ستارگان جدید مهیا می سازند.
 +
وجود بازوهای مارپیچی را می توان ناشی از یک اثر مشهور فیزیکی دانست که در منظومه ی موج چگالی سی.سی.لین توصیف می شود. طبق نظریه این فیزکدانف یک قرص گازی چرخان می تواند امواج  مارپیچ بسیار چگال و پایدار تولید کند. در این بازوها ،ستارگان و ماده ی بین ستاره ای به مدت معینی در کنار هم جمع می شوند وبه موازات گیر افتادن مواد جدید توسط موج چگالی ، آرام به حرکت خود ادامه می دهند. سابقا به اشتباه تصور میشد که امواج مغناطیسی در پیدایش بازوها موثرند، ولی مطالعات دقیق نشان می دهند که میدانهای مغناطیسی کهکشانهای مارپیچی بسیار ضعف هستند و نمی توانند بر ساختار آنها تاثیر گذارند. برای مثال ، میدان مغناطیسی کهکشان ما ، 100000 بار کم توانتر از میدان مغناطیسی زمین است.
 +
هابل کهکشانهای مارپیچی را به هشت زیر رده ی مختلف تقسیم کرده است. در زیر رده ی نخست،کهکشانهای So قرار دارند. این کهکشانها ،شامل مولفه های مسطح و بیضیوار و فاقد بازوهای مارپیچی هستند. ساختار بیرونی برخی از ۀنها به طور نامعلوم ئ نامشخص ، مارپیچی به نظر می رسد. در کهکشانهای So  ، غالبا غبار نیز وجود دارد.
 +
سه زیر رده ی بعدی بر مبنای چگونگی پیچ خوردگی بازوها  تعریف می شوند. در یک کهکشان Sa  در کهکشان Sc  ،بازوها بسیار آزاد وگسترده اند.در کهکشان Sa  ناحیه ی هسته ای ( مولفه ی بیضیوار) بسیار نوارنی و بازوهای نوارنی هموار دارند. در کهکشان  Sb  ، ناحیه بیضیوار مرکزی کوپکتر و کم نورتر است و بازوها تکه تکه به نظر می رسند. کهکشانهای  Sc  هسته ی بسیار کوچک دارند و تکه تکه بودن بازوهایشان بیشتر است.[1]
 +
 
 +
{{-}}
 +
== کهکشان مارپیچی میله ای ==
 +
 
 +
[[File:220px-HAWK-I NGC 1300.jpg|frame|left]]
 +
وجه مشخصه ی نوع دیگری از کهکشانهای مارپیچی ، میله ای شکل بودن نواحی مرکزی آنهاست .  هسته ای این کهکشانهای کمیاب به کهکشانهای بیضیوار شبیه نیست، بلکه ساختاری دراز ونسبتا" باریک دارد. هسته در مرکز این میله ی نورانی جای گرفته است. معمولا" بازوها به از مرکز کهکشان ، بلکه از دو سر این میله سرچشمه می گیرند. کهکشانهای مارپیچی میله ای در رده بندی هابل ، با درج حرف B بین S  و حرفهای Oو aو b یا c مشخص می شوند. از جهات دیگر ، زیر رده ها همانند کهکشانهای مارپیچی تعریف می گردند. یک کهکشان میله ای بدون بازو در زیر رده ی SBo  است. دانسته نیست که آنها چگونه به وجود آمده اند ویا چگونه شکل گرفته اند. امروزه پژوهشهای زیادی برای این معما انجام می گیرد. [1]
 +
 
 +
{{-}}
 +
== [[کهکشان بی نظم|کهکشان های بی نظم]] ==
 +
 
 +
[[File:220px-Irregular galaxy NGC 1427A (captured by the Hubble Space Telescope).jpg|frame|left]]
 +
سومین نوع اصلی کهکشانها ، عبارت است از کهکشانهای بی نظم . ترکیب ستاره ای آنها عموما " مشابه کهکشانهای مارپیچی است ولی در ساختارشان بازو های مشخص وجود ندارد. آنها هسته واضحی هم ندارند ،اما در صورت وجود ، گاهی به شکل میله دیده می شود. همه ی کهکشانهای بی نظم دارای مقادیر بسیار زیادی ستاره ی جوان ، گاز و غبار هستند. خوشه های ستاره ای موجود در آنها ف در مقایسه با یک کهکشان مارپیچی که همان جمعیت کلی را دارد،بسیار زیاد است. وجه مشخصه ی مهم یک کهکشان بی نظم معمولی ، جوان آن است . بیشترین نور آنها ، از تعداد زیادی ستار ه ی جوان و درخشان و ابرهای نورانی گسیل میشود . کهکشانهای بی نظم همانند کهکشانهای مارپیچ می چرخند ولی به دلیلی که تا کنون ناشناخته مانده است، بازوهای مارپیچی در ۀنها شکل نمی گیرد. واقعیت این است که در برخی از آنها ،چیزی شبیه به بازوهای ابتدایی ، بازوهای واپیچیده و یا بازوهایی کخ به طور جزئی شکل گرفته اند، دیده می شود و از این رو گمان می رود که ارتباط نزدیکی بین کهکشانهای مارپیچی  Sc  وکهکشانهای بی نظم وجود داشته است.
 +
 
 +
همه ی کهکشان ها با رده بندی ساده ی هابل مطابقت ندارند، زیرا برخی از آنها بسیار عجیبند، دلایلی در دست است که این کهکشانهای خاص با رویداهای شدید و ویران کننده ی انفجار رو به رو هستند ودر نتیجه به آمیزه ای از ستاره ای از ستارگان ، گاز و غبار تبدیل شده اند که قابل رده بندی نیست . [1]
 +
 
 +
{{-}}
 +
== منابع ==
 +
 
 +
1. کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها / نوشته پاول هاج / ترجمه توفیق حیدرزاده
 +
 
 +
2. <p style="text-align: justify;">1. کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی / یان موریسون (نویسنده) / غلامرضا شاه‌علی (مترجم) / انتشارات ارم شیراز/ http://astronomy2012.blogfa.com/</p>

نسخهٔ ‏۳۰ دسامبر ۲۰۱۲، ساعت ۱۳:۵۱


کهکشانها چیستند؟

جهان از کهکشانها که توده های بسیار بزرگی از ستارگان ،گاز و غبار هستند، تشکیل یافته است. کهکشانها که چندین میلیون تا هزار میلیار ستاره را در بر میگیرند،بیشترین جرم قابل مشاهده جهان را در خود دارد وبیشترین جرم هر کهکشان نیز در ستارگان آن است. قطر کوچکترین کهکشانها که کوتوله نامید می شوند،بیش از 200 پارسک نیست، در حالی که قطر بزرگترین آنها ممکن است از 30000 پارسک هم بیشتر باشد.

کهکشانها شکلهای مختلفی دارند، برخی همانند کهکشان محلی ما (راه شیری ) مارپیچی هستند. برخی بی نظمند، ولی ساختار بیشتر آنها منظم ویکنواخت است. اخترشناسی به نام هابل ، برای نخستین بار کهکشانها را رده بندی کرد.این رده بندی بر مبنای نمای ظاهری کهکشانهاست وگرچه تکامل آنها را نشان نمی دهد ، ولی به شناخت ما از تکامل کهکشانها کمک زیادی کرده است. هابل کهکشانها را به سه نوع اصلی تقسیم کرد:بیضی ، مارپیچی، بی نظم. [1]


کهکشان‌های بیضوی

کهشان بیضوی M32 همانگونه که از نام این کهکشان ها بر می آید ، این کهکشان ها شکلی بیضی گون دارند ، چیزی شبیه به توپ راگبی . در هنگام مشاهده ، شکل آن ها از حالتی عملا دایره ای ، که هابل آن را E0 نامید ، تا E7 ، یعنی نمونه های کاملا کشیده ، متغیر است .این تقسیم بندی کاملا مشاهداتی است و لزوما بیان گر شکل واقعی کهکشان نمی باشد - اگر از یک انتها حتی به کهکشانی کاملا کشیده ، یا توپ راگبی ، نگاه کنیم ، آن را دایره ای می بینیم! در قلب خوشه های بزرگ کهکشانی ، اغلب یک یا چند کهکشان عظیم بیضوی غول مشاهده می شود . آن ها تا 10 میلیون میلیون جرم خورشید را در حجمی حدود 9 برابر کهکشان ما - قطری حدود 300000 سال نوری - جای می دهند . احتمالا آن ها نتیجه ی ادغام تعداد زیادی کهکشان کوچکترند، وجود این نوع کهکشان در مناطق پر تراکم کهکشانی از جمله شواهد این عقیده است. این کهکشان ها پر جرم ترین کهکشان های شناخته شده هستند ، هر چند که تعداد آن ها نسبتا کم است . کهکشان های بیضوی ای که چند میلیون جرم خورشید را در حجمی به وسعت چند هزار سال نوری جای داده اند ، بسیار فراوان هستند . یک حقیقت جالب آن است که به نظر نمی رسدستاره ی جوانی در کهکشان های بیضوی وجود داشته باشد ، به عبارتی ظاهرا سازو کار ساخت ستاره متوقف شده است و اغلب ستاره های نشکیل دهنده ی آنها از نوع ستاره های کم جرم و پیر میباشند . تصاویر M31 ، کهکشان آندرومدا ، دو کهکشان بیضویرا برای آن نشان می دهد . کهکشان نزدیک تر و در ظاهر کروی تر ، از رده ی E2 است ،در حالیکه کهکشان دورتر از رده ی E5 می باشد . کهکشان های بیضوی حدود یک سوم تمام کهکشان های جهان را شامل می شوند .[2]


کهکشان های مارپیچی

All-galaxy3.jpg

مرکز نورانی و بازوهای مارپیچ پر ستاره ،جلوه ی خاصی به کهکشانهای مارپیچی می بخشد. انها عوموما" اجرام بزرگی هستند که دو ( یا بیشتر) بازو دارند . در محدوده ی دو میلیون پارسکی ما ،تنها حدود 10 کهکشان مارپیچی بزرگ وجود دارد که این مقدار نسبت به تعداد کهکشانها ی بیضوی بسیار اندک است .

کهکشانهای مارپیچی کاملا"پهن هستند و فقط نواحی مرکزی آنها برآمدگی دارد. این امر را مت یوان به طور آماری از سمت گیری بازوهای مارپیچی به دست آورد. مشاهدات کافی نشان داده اند که این پهن شدگی ،با مقدار متوسط 0.8 برای کمیت ( b/a -1 )-، به ماهیت آنها مربوط نیست ، بلکه ظاهرا" در نتیجه چرخش نسبتا سریع خود سیستم است. با مطالعه ی سریع شعاعی بخشهای مختلف کهکشانهای ماپیچی در می یابیم که سرعت چرخش آنها ،حدود 200 تا 300 کیلومتر در هر ثانیه است. این چرخش همانند پرخش یک جسم جامد نیست ، بلکه در مناطق بیرونی سریع تر و در حوالی مرکز آهسته تر است.

چون ستارگان ابر های گاز،پیوستگی سختی با هم ندارند، گردش بخشهای بیرونی کهکشانهای مارپیچی همانند گردش سیارات به دور خورشید است، به این معنی که هر چه از کهکشان دور می شویم، سرعت گردش رو به کاهش می گذارد. در نواحی درونی ، سرعت زاویه گردش ستارگان ،تقریبا" یکسان است (مانند گردش جسم جامد) ،زیرا کشش گرانش نه تنها در هسته کهکشان بلکه در تمام مناطق مرکزی وجود دارد.

ساختار کهکشانهای مارپیچی را می توان متشکل از دو مولفه دانست-یک مولفه بیضیوار و یک مولفه مسطح . بخش مرکزی اساسا" شامل مولفه بیضیوار است که ساختاری همانند یک کهکشان بیضوی دارد.قسمت بیرونی در ساختار کاملا" متفاوت ،توزیع مسطحی از ستارگان را نشان می دهد، منحنی درخشندگیهای هم تراز در مولفه بیضیوار ، به شکل بیضی است. این مولفه متشکل از ستارگان پیر است،گاز و غبار ندارد وتوزیع درخشندگی آن از قانون ساختاری کهکشان های بیضوی پیروی می کندو مولفه مسطح ، بازوهای مارپیچ را در بر می گیرد. بیشتر کهکشانهای مارپیچ دو بازو دارند، و گاه این بازوها چند شاخه اند. برخی از آنها گسترده هستند و برخی دیگر پیچ خورده اند . آنها مقادیر زیادی ستاره ای جوان و گاز و غبار را شامل می شوند. گاز موجود در بازوها به شکل ابرهای غول پیکری است که به دو شکل آشکار می شود: آنها یا به طور اپتیکی قابل رویتند و یا ابرهای غیر قابل رویت (جز برای رادیو تلسکوپها ) ئیدورژن خنثی هستند که در تمام ساختار بازوها گسترده شده اند وامواجی در طول موج 21سانتیمتر گسیل می کنند. گفتیم که در بازوهای کهکشان مارپیچی ،غبار نیز وجود دارد. غبار همانند حبابهای تاریکی از ماده ،ستارگان ورای خود را تیره می سازد . ولی ستارگان جوان ،حداقل در کهکشانهای مارپیچی نزدیک تر ، درخشان و واضح هستند و به رنگ آبی دیده می شوند.

از این موضوع می توان نتسجه گرفت که باوزها ، مکانی برای شکل گیری ستارگان هستند. ستارگان موجود در آن ها ، بیش از یک میلیون سال عمر ندارند و در مقایسه با عمر این کهکشانها که مجموعا " حدود 10 میلیارد سال است ، بسیار جوان می نمایند . گاز و غبار موجود در ابرها ، مواد اولیه را برای شکل گیری ستارگان جدید مهیا می سازند. وجود بازوهای مارپیچی را می توان ناشی از یک اثر مشهور فیزیکی دانست که در منظومه ی موج چگالی سی.سی.لین توصیف می شود. طبق نظریه این فیزکدانف یک قرص گازی چرخان می تواند امواج مارپیچ بسیار چگال و پایدار تولید کند. در این بازوها ،ستارگان و ماده ی بین ستاره ای به مدت معینی در کنار هم جمع می شوند وبه موازات گیر افتادن مواد جدید توسط موج چگالی ، آرام به حرکت خود ادامه می دهند. سابقا به اشتباه تصور میشد که امواج مغناطیسی در پیدایش بازوها موثرند، ولی مطالعات دقیق نشان می دهند که میدانهای مغناطیسی کهکشانهای مارپیچی بسیار ضعف هستند و نمی توانند بر ساختار آنها تاثیر گذارند. برای مثال ، میدان مغناطیسی کهکشان ما ، 100000 بار کم توانتر از میدان مغناطیسی زمین است. هابل کهکشانهای مارپیچی را به هشت زیر رده ی مختلف تقسیم کرده است. در زیر رده ی نخست،کهکشانهای So قرار دارند. این کهکشانها ،شامل مولفه های مسطح و بیضیوار و فاقد بازوهای مارپیچی هستند. ساختار بیرونی برخی از ۀنها به طور نامعلوم ئ نامشخص ، مارپیچی به نظر می رسد. در کهکشانهای So ، غالبا غبار نیز وجود دارد. سه زیر رده ی بعدی بر مبنای چگونگی پیچ خوردگی بازوها تعریف می شوند. در یک کهکشان Sa در کهکشان Sc ،بازوها بسیار آزاد وگسترده اند.در کهکشان Sa ناحیه ی هسته ای ( مولفه ی بیضیوار) بسیار نوارنی و بازوهای نوارنی هموار دارند. در کهکشان Sb ، ناحیه بیضیوار مرکزی کوپکتر و کم نورتر است و بازوها تکه تکه به نظر می رسند. کهکشانهای Sc هسته ی بسیار کوچک دارند و تکه تکه بودن بازوهایشان بیشتر است.[1]


کهکشان مارپیچی میله ای

220px-HAWK-I NGC 1300.jpg

وجه مشخصه ی نوع دیگری از کهکشانهای مارپیچی ، میله ای شکل بودن نواحی مرکزی آنهاست . هسته ای این کهکشانهای کمیاب به کهکشانهای بیضیوار شبیه نیست، بلکه ساختاری دراز ونسبتا" باریک دارد. هسته در مرکز این میله ی نورانی جای گرفته است. معمولا" بازوها به از مرکز کهکشان ، بلکه از دو سر این میله سرچشمه می گیرند. کهکشانهای مارپیچی میله ای در رده بندی هابل ، با درج حرف B بین S و حرفهای Oو aو b یا c مشخص می شوند. از جهات دیگر ، زیر رده ها همانند کهکشانهای مارپیچی تعریف می گردند. یک کهکشان میله ای بدون بازو در زیر رده ی SBo است. دانسته نیست که آنها چگونه به وجود آمده اند ویا چگونه شکل گرفته اند. امروزه پژوهشهای زیادی برای این معما انجام می گیرد. [1]


کهکشان های بی نظم

220px-Irregular galaxy NGC 1427A (captured by the Hubble Space Telescope).jpg

سومین نوع اصلی کهکشانها ، عبارت است از کهکشانهای بی نظم . ترکیب ستاره ای آنها عموما " مشابه کهکشانهای مارپیچی است ولی در ساختارشان بازو های مشخص وجود ندارد. آنها هسته واضحی هم ندارند ،اما در صورت وجود ، گاهی به شکل میله دیده می شود. همه ی کهکشانهای بی نظم دارای مقادیر بسیار زیادی ستاره ی جوان ، گاز و غبار هستند. خوشه های ستاره ای موجود در آنها ف در مقایسه با یک کهکشان مارپیچی که همان جمعیت کلی را دارد،بسیار زیاد است. وجه مشخصه ی مهم یک کهکشان بی نظم معمولی ، جوان آن است . بیشترین نور آنها ، از تعداد زیادی ستار ه ی جوان و درخشان و ابرهای نورانی گسیل میشود . کهکشانهای بی نظم همانند کهکشانهای مارپیچ می چرخند ولی به دلیلی که تا کنون ناشناخته مانده است، بازوهای مارپیچی در ۀنها شکل نمی گیرد. واقعیت این است که در برخی از آنها ،چیزی شبیه به بازوهای ابتدایی ، بازوهای واپیچیده و یا بازوهایی کخ به طور جزئی شکل گرفته اند، دیده می شود و از این رو گمان می رود که ارتباط نزدیکی بین کهکشانهای مارپیچی Sc وکهکشانهای بی نظم وجود داشته است.

همه ی کهکشان ها با رده بندی ساده ی هابل مطابقت ندارند، زیرا برخی از آنها بسیار عجیبند، دلایلی در دست است که این کهکشانهای خاص با رویداهای شدید و ویران کننده ی انفجار رو به رو هستند ودر نتیجه به آمیزه ای از ستاره ای از ستارگان ، گاز و غبار تبدیل شده اند که قابل رده بندی نیست . [1]


منابع

1. کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها / نوشته پاول هاج / ترجمه توفیق حیدرزاده

2.

1. کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی / یان موریسون (نویسنده) / غلامرضا شاه‌علی (مترجم) / انتشارات ارم شیراز/ http://astronomy2012.blogfa.com/