کهکشانها چیستند؟
جهان، ازکهکشانها که توده های بسیار بزرگی از ستارگان، گاز و غبار هستند، تشکیل یافته است. کهکشانها که چندین میلیون تا هزاران میلیارد ستاره را در بر می گیرند، بیشترین جرم قابل مشاهدۀ جهان را در خود دارند و بیشترین جرم هرکهکشان نیز در ستارگان آن است. قطرکوچکترین کهکشانها که کوتوله نامیده می شوند، بیش از 300 پارسک نیست، در حالی که قطر بزرگترین آنها ممکن است از30،000 پارسک هم بیشتر باشد.کهکشانها شکلهای مختلفی دارند، برخی همانندکهکشان محلی ما ( راه شیری ) مارپیچی هستند برخی بی نظمند، ولی ساختاربیشتر آنها منظم و یکنواخت است.
کهکشانهای بیضوی
این کهکشانها کاملاً به شکل بیضی هستند. نمای خارجی آنها صاف و همانند بیضیهای کامل هندسی است. نقشه ای از درخشندگیهای هم تراز در آنها، گروهی بیضی هم مرکز را نشان می دهد که نورانی ترین آن در مرکز و بیضیهای تدریجاً کم نور در طرف خارج قرار دارند، تمام این بیضیها به یک شکلند، شکل کامل و یکنواخت ساختار کهکشانهای بیضوی، نشانۀ پیری و آرامش آنهاست، یعنی از زمانی بس دراز، رویداد قابل ملاحظه ای در آنها اتفاق نیفتاده است. با اندازه گیری سن این کهکشانها، در می یابیم که شکل گیری ستارگان در آنها، حدود 10میلیارد سال پیش متوقف شده است. اندازه گیری توزیع نور از مرکز یک کهکشان بیضوی به طرف بیرون، نشان می دهد که شدت نور طبق منحنی همواری کاهش می یابد. این منحنی که ساختار کهکشان را توصیف می کند، در تمام کهکشانهای بیضوی یکسان است و فقط بزرگی ونیز درجۀ پهن شدگی کهکشان آن را تغییر می دهد. ساختار اساسی همۀ کهکشانهای بیضوی را به علت یکنواختی می توان در یک فرمول خلاصه کرد: همۀ آنها به یک شکلند و تفاوتشان صرفاً از نظر اندازۀ غنی بودن کهکشان و همچنین گستردگی توزیع ستارگان است. کهکشانهای بیضوی معمولاً از میلیاردها ستاره تشکیل یافته اند که مدار همۀ آنها حول مرکز جرم سیستم است.
یکنواختی مهم دیگر در کهکشانهای بیضوی، رنگ آنهاست. تمام آنها قرمزند و اختلاف بسیار اندکی از لحاظ رنگ دارند. ویژگی یکسان دیگر در کهکشانهای بیضوی این است که تقریباً تمام مادۀ آنها به صورت ستاره است و مواد بین ستاره ای مانند ابرهای گاز یا غبار ( به جز استثنائات کوچک و اتفاقی ) ندارند. از این امر نتیجه می شود که در حال حاضر، هیچ ستاره ای در کهکشانهای بیضوی شکل نمی گیرند.
کهکشانهای مارپیچی
مرکز نورانی و بازوهای مارپیچی پر ستاره، جلوۀ خاصی به کهکشانهای مارپیچی می بخشند. آنها عموماً اجرام بزرگی هستند که دو ( یا بیشتر ) بازو دارند. در محدودۀ دو میلیون پارسکی ما، تنها حدود 10 کهکشان مارپیچی بزرگ وجود دارد که این مقدار نسبت به تعداد کهکشانهای بیضوی بسیار اندک است. کهکشانهای مارپیچی کاملاً پهن هستند و فقط نواحی مرکزی آنها بر آمدگی دارد. این امر را می توان به طور آماری از سمت گیری بازوهای مارپیچی بدست آورد.
کهکشانهای مارپیچی میله ای
وجه مشخصۀ نوع دیگری از کهکشانهای مارپیچی، میله ای شکل بودن نواحی مرکزی آنهاست. هستۀ این کهکشانهای کمیاب به کهکشان بیضیوار شبیه نیست، بلکه ساختاری دراز و نسبتاً باریک دارد. هسته در مرکز این میلۀ نورانی جای گرفته است. معمولاً بازوها نه از مرکز کهکشان، بلکه از دو سر این میله سرچشمه می گیرند. کهکشانهای مارپیچی میله ای در رده بندی هابل، با درج حرفB بین S حرفهای o و a و 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 ردۀ SBO است، با بازوهای پیچ خورده در زیر ردۀ SBa و الی آخر. " میلۀ " این کهکشانها هنوز معمای بزرگی است. دانسته نیست که آنها چگونه بوجود آمده اند و یا چگونه شکل گرفته اند.
کهکشانهای بی نظم
سومین نوع اصلی کهکشانها، عبارت است از کهکشانهای بی نظم. ترکیب ستاره ای آنها عموماً مشابه کهکشانهای مارپیچی است ولی در ساختارشان بازوهای مشخص وجود ندارد. آنها هستۀ واضحی هم ندارند، اما در صورت وجود، گاهی به شکل میله دیده می شود. همۀ کهکشانهای بی نظم دارای مقادیر زیادی ستارۀ جوان، گاز و غبار هستند. خوشه های ستاره ای موجود در آنها، در مقایسه با یک کهکشان مارپیچی که همان جمعیت کلی را دارد، بسیار زیاد است. وجه مشخصۀ مهم یک کهکشان بی نظم معمولی، جوانی آن است. بیشترین نور آنها، از تعداد زیادی ستارۀ جوان و درخشان و ابرهای نورانی گسیل می شود. کهکشانهای بی نظم همانند کهکشانهای مارپیچی می چرخند ولی به دلایلی که تا کنون ناشناخته مانده است، بازوهای مارپیچی در آنها شکل نمی گیرد.
خوشه کهکشانها
خوشۀ کهکشانها و تعدادی از گروههای شناخته شدۀ آنها، بزرگترین اجرام جهان هستند. اندازۀ آنها از حدود تجمعهای کوچک نظیر گروه محلی ما با 20 الی 30 عضو، تا سیستمهای کروی عظیم از کهکشانها با دهها هزار عضو است. اختر شناسان با مطالعۀ آنها، اطلاعات بسیارزیاد وبا اهمیتی در مورد ساختار جهان به دست می آورند. با مطالعۀ حرکت کهکشانهای عضو و با به کار بردن قوانین گرانش در مورد این سیستمها، می توان جرم خوشه را به دست آورد. در بیشتر حالات، نتیجۀ محاسبات نشان می دهد که جرم یک خوشه، بیشتر از جرم کهکشانهایی است که در آن دیده می شوند.
منبع: کتاب ساختار ستارگان وکهکشانها
نوشته: پاول هاج ترجمه: توفیق حیدرزاده