واقعیت های جالب در مورد کهکشان راه شیری

بيگ بنگ/ همه عمرتان را در زميني زندگي کرديد که خودش درون منظومه اي خورشيدي قرار گرفته که اين منظومه نيز درون کهکشان راه شيري واقع شده است، اما واقعاً در مورد کهکشان راه شيري چه مي دانيد؟ احتمالاً مي دانيد که يک کهکشان مارپيچي است که بيش از ۱۰۰ هزار سال نوري گستردگي دارد. تصميم گرفته ايم شما را با حقايق بيشتري در مورد اين کهکشان آشنا کنيم. مارپيچي مسدود شده احتمالاً مي دانيد که راه شيري کهکشاني مارپيچ و احتمالاً زيباترين نوع کهکشان است. آنها بازوهاي بسيار بزرگ و با عظمتي دارند که از يک قطب مرکزي يا توده اي ستاره درخشان بيرون مي آيد. مارپيچ هاي آن ظاهري خارق العاده دارند: يک سد مستطيل شکل از ستاره ها در مرکز به جاي يک کره و بازوها از دو انتهاي سد پرتو مي افکنند. ستاره شناسان به اين سد، حائل مي گويند و ما يکي از اينها را داريم. در واقع، سد ما واقعاً بزرگ است. اين سد با طولي برابر با ۲۷ هزار سال نوري از اکثر سدها بزرگتر است. سياهچاله اي در قلب راه شيري درست در قلب کهکشان يک ديو زندگي مي کند: يک سياه چاله. مي دانيم که به خاطر تاثير گرانش آنجا قرار دارد و ستاره هاي نزديک مرکز کهکشان با سرعتي فوق العاده به دور آن مي گردند. سياهچاله مرکزي کهکشان راه شيري با نام کمان اي* (Sagittarius A*, Sgr A) وزني حدود ۴ ميليون برابر خورشيد ما دارد و دهانه افق رويداد سياهچاله اي آن تنها ۸ ميليون مايل يعني کوچکتر از مدار چرخش عطارد به دور خورشيد است که در فاصله ي ۲۷ هزار سال نوري از ما واقع شده است. با اينکه بسيار بزرگ است اما به ياد داشته باشيد که خود کهکشان ۲۰۰ ميليارد برابر حجم خورشيد است، به همين دليل در واقعيت سياهچاله در مرکز فقط يک شکاف کوچک از حجم کلي کهکشان است و هيچ خطر سرازير شدن در آن براي ما وجود ندارد. موقعيت زمين در کهکشان زمين در فاصله ي ۲۷۰۰۰ سال نوري از سياهچاله ي مرکز کهکشان راه شيري قرار دارد. زمين کره اي است به قطر ۱۲۷۳۰ کيلومتر؛ و يکي از ۸ سياره منظومه شمسي است که به گرد خورشيد مي چرخد؛ خورشيد ستاره اي است به قطر نزديک ۱٫۵ ميليون کيلومتر، در حالي که زمين نزديک به ۱۵۰ ميليون کيلومتر از خورشيد فاصله دارد. نزديک ترين ستاره بعد از خورشيد به ما ستاره اي است به نام پروکسيما ـ قُنطورس در فاصله ۴٫۳ سال نوري از ما. اين فاصله به قدري زياد است که حتي با پيشرفته ترين فضاپيماهاي امروزي حدود ۵۰ هزار سال طول مي کشد تا فاصله زمين تا پروکسيما ـ قنطورس را طي کنيم. خورشيد و پروکسيما ـ قنطوري هر دو ستاره هايي معمولي در مجموعه بزرگي از ستاره ها به نام کهکشان هستند. موقعيت ما در کيهان : براي بزرگ شدن عکس و ديدن جزئيات بيشتر روي آن کليک کنيد. تا اينجاي کار هنوز در کهکشان راه شيري هستيم. اگر از کهکشان راه شيري خارج شويم، کهکشان هاي مشابه متعددي را در اطراف خود خواهيم ديد. کهکشان آندرومدا، ابرهاي ماژلاني کوچک و بزرگ، کهکشان مثلث، کهکشان M32 و ۱۱۰ M و چند کهکشان ديگر که در فضاي بي انتها فاصله نزديک تري تا راه شيري دارند و همسايگان ما در فضا به شما مي آيند. اخترشناسان، کهکشان راه شيري و همسايگانش را در گروهي به نام گروه محلي طبقه بندي مي کنند. گروه محلي کهکشان ها همراه چند گروه کهکشاني ديگر تشکيل خوشه کهکشاني به نام خوشه سنبله را مي دهد. خوشه کهکشاني سنبله نيز همراه چند خوشه کهکشاني ديگر تشکيل اَبَرخوشه سنبله را مي دهد. اخترشناسان امروزه کيهان را مجموعه اي در حال انبساط مي دانند که از ميليون ها ميليون کهکشان تشکيل شده است. کهکشان راه شيري بخشي از ابر خوشه اي با صدهزار کهکشان تيمي از ستاره شناسان طبق کشفيات خود مشخص کردند که کهکشان راه شيري ما بخشي از يک ابر خوشه عظيم از کهکشان هايي است که لقب لانيکيا (Laniakea) به آنها داده شده است. اين کشف، مرزهاي همسايگي کهکشان ما را طبقه بندي مي کند و ارتباط ناشناخته قبلي بين خوشه هاي کهکشاني مختلف در جهان محلي را بخوبي نشان مي دهد. ابرخوشه لانيکيا که در زبان هاوايي به معناي آسمان بيکران است، ۵۲۰ ميليون سال نوري قطر دارد و جرمي معادل يکصد ميليون ميليارد خورشيد دارد، اين گستره شامل يک صدهزار کهکشان در همه جهات است. در اين تصوير محل قرار گيري کهکشان راه شيري را در ابر خوشه عظيم لانيکيا مشاهده مي کنيد. هر ذره سفيد نشان دهنده کهکشان هاي همسايه ماست. بخش کوچکي از کهکشان را مي توان با چشم غير مسلح ديد وقتي در يک شب تاريک بيرون برويد، هزاران ستاره را در آسمان خواهيد ديد. اما راه شيري ۴۰۰ ميليارد ستاره در خود دارد. شما فقط يک بخش خيلي خيلي کوچکي از تعداد ستاره هايي که به دور اين کهکشان هستند را مي بينيد. در اين تصوير که کل کهکشان را نشان مي‌دهد، به نمايش اين تفاوت‌ها پرداخته است. حلقه زرد رنگ با فاصله ي ۱۶ هزار سال نوري دورترين فاصله ي يک ستاره است که با چشم غير مسلح در آسمان شب مي توان مشاهده کرد. ۹۰ درصد آن نامرئي است وقتي به حرکت ستاره ها در کهکشان خودمان نگاه مي کنيد، مي توانيد با کمي کمک گرفتن از رياضي و فيزيک مقدار توده هاي کهکشان را تعيين کنيد. حتي مي توانيد تعداد ستاره هاي موجود در کهکشان را حساب کرده و حجم آنها را بدست بياوريد. مشکل اينجاست که هيچ دو عددي با هم تطابق ندارند: ستاره ها (و ساير چيزهاي مرئي مثل گاز و گرد) فقط ۱۰ درصد حجم کهکشان را تشکيل مي دهند. پس ۹۰ درصد بقيه کجاست؟ تصوير موزائيکي کهکشان راه‌شيري از ديد ما در روي زمين هر چه که هست، حجم دارد اما نمي درخشد. به همين خاطر به آن ماده تاريک مي گوييم چون هيچ واژه مناسب تري براي آن پيدا نکرديم. مي دانيم که اين ماده با اثر گرانشي خود مشخص مي شود اما اين ماده در واقع، ستاره هاي مرده، سياره هاي طرد شده، گاز سرد و … نيستند و آنچه که باقي مي ماند بسيار عجيب است. اما مي دانيم که واقعي است و وجود دارد. فقط نمي دانيم که چيست و از چه تشکيل شده است. ادغام راه شيري و آندرومدا دانشمندان با محاسبات کيهاني دريافتند، کهکشان آندرومدا با سرعت ۴۰۰ هزار کيلومتر بر ساعت به کهکشان راه شيري نزديک ميشود، بنابراين آندرومدا يکي از معدود کهکشان‌هاي انتقال به آبي است و در نهايت در ۴ ميليارد سال ديگر با کهکشان ما ادغام و تبديل به يک کهکشان مي شود. پس از برخورد با يکديگر يک کهکشان غول‌پيکر بيضوي را شکل خواهند داد. اين‌گونه اتفاقات در گروه‌هاي کهکشاني به دفعات تکرار مي‌شوند. لازم به ذکر است عامل نزديک شدن کهکشانها کشش گرانشي متقابل آنهاست در نتيجه انبساط کيهان نمي تواند مانع اين ادغام شود، انبساط کيهاني فقط در مقياسهاي بزرگ قابل تشخيص است و در خوشه ها و کهکشانهاي نسبتا نزديک به هم تاثير چنداني روي حرکت و ادغام آنها نخواهد داشت. کهکشان آندرومدا با سرعت ۴۰۰ هزار کيلومتر بر ساعت به کهکشان راه شيري نزديک مي شود و در نهايت در ۴ ميليارد سال ديگر با هم يک کهکشان بيضوي بزرگ را تشکيل مي دهند. بلعيدن کهکشان هاي اطراف بيشتر کهکشان هاي کوچک با جمع آوري گازي که در درون آن به ستاره تبديل خواهند شد رشد مي کنند. کهکشان راه شيري ما نيز انتظار مي رود با خوردن کهکشان هاي کوچکتر رشد کند. راه شيري مدت زيادي است که با کهکشان هاي ديگر ادغام نشده اما شما مي توانيد باقيمانده کهکشان هاي قديمي خورده شده را در آن مشاهده نماييد. همچنين راه شيري به سوي خوردن کهکشان هاي بزرگتر و ابرهاي ماژلاني کوچک و بزرگ در چند ميليارد سال آينده پيش مي رود. در ۵ ميليارد سال آينده کهکشان راه شيري و آندرومدا نيز با هم ادغام يک کهکشان گسترده تر را تشکيل خواهند داد. کهکشان هايي که بزرگ مي شوند و رشد مي کنند جاذبه بيشتري دارند، در نتيجه راحت تر مي توانند کهکشان هاي همسايه خود را به طرف خودشان بکشند. دليل توقف ستاره سازي در کهکشان هاي عظيم بازخوردهاي حوادث شديد در ناحيه مرکزي بسيار روشن در مرکز کهکشان است که بعنوان يک هسته فعال کهکشاني تصور مي شود و اين هسته آشپزخانه ي گازها است که مانع از شکل گيري ستاره ها مي شود. فضايي ها کهکشان ما را چطور مي بينند؟ مطالعات ستاره شناسان روي اين مسئله متمرکز شده است که از بيرون کهکشان ما چگونه و با چه رنگي ديده مي شود، محققان رنگ سفيد را پيشنهاد کرده اند که البته در مواقع طلوع يا غروب خورشيد طيف هاي خاصي به سفيد اضافه مي شود. به گفته دکتر جفري نيومن (Dr. Jeffrey Newman) بهترين رنگ براي کهکشان راه‌شيري بدليل سن متوسط اين کهکشان و قرار گيري در بين کهکشان هاي جوان و پير سفيد است. اجداد ما هنگامي که در آسمان نوار کهکشان ما را که به چشم انسان به رنگ شيري ديده مي‌ شد را مي‌ديدند، اين اسم را به آن دادند. چون چشم انسان در طول‌موج هاي بلند حساسيت کمي به تشخيص رنگ دارد. قسمت‌هايي از کهکشان راه‌شيري به رنگ زرد يا قرمز است و در بعضي قسمت‌ها آبي، ولي چشم نمي‌تواند شدت رنگ قرمز ديده مي شود. قديمي ترين ستارگان در مرکز کهکشان راه شيري يک تيم بين المللي از ستاره‌شناسان استراليايي موفق به کشف قديمي‌ترين ستارگان مشاهده شده تاکنون شده‌اند که به زمان پيش از شکل‌گيري کهکشان راه شيري که جهان تنها ۳۰۰ ميليون سال داشت، برمي‌گردند. لوييز هاوز از اعضاي اين تحقيق مي‌گويد: « اين ستاره‌هاي باستاني جزو قديمي‌ترين ستاره‌هاي باقي مانده در جهان هستند و قطعا قديمي‌ترين ستاره‌هايي هستند که تاکنون مشاهده کرده ايم.» هاوز مي‌گويد اين ستاره‌ها، قديمي‌تر از راه شيري بوده و احتمالا کهن‌ترين اجرام آسماني هستند که بشر تاکنون کشف کرده است. اين ستارگان که در نزديکي مرکز راه شيري شناسايي شده‌اند، بطور عجيبي خالص هستند اما از ماده يک ستاره قديمي‌تر برخوردارند که طي انفجاري عظيم موسوم به فرانواختر(hypernovae) از بين رفته است. شبيه سازي انفجار فرانواختري که 9 ستاره در کهکشان راه شيري از ترکيبات شيميايي آنها برخوردار بود.دانشمندان به صورت جداگانه ۱۴،۰۰۰ ستاره را مورد بررسي قرار دارند، از بين آنها ۹ ستاره کانديد قديمي ترين ستارگان بودند که از سطوح پايين ِ کربن، آهن و ساير عناصر سنگين برخوردارند که نشان مي‌دهد ستارگان اوليه احتمالا به عنوان ابرنواختر عادي منفجر نشده‌اند. پروفسور مارتين آسپلوند، رهبر ارشد اين پروژه اظهار کرد: « کشف چنين ستارگان نادري در ميان ميلياردها ستاره در مرکز راه شيري مانند يافتن يک سوزن در انبار کاه بود.» با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد