مروری بر ساختار کهکشان ها

کهکشان ها، مجموعه ای از ستارگان هستند

ستارگان، سحابی ها، منظومه های فراخورشیدی همه و همه اجزای تشکیل دهنده ی کهکشان ها هستند. اجرامی که ما در آسمان شب می بینیم همگی در یا کهکشان هستند یا در درون کهکشانی قرار دارند. در این مقاله سعی داریم ستاره شناسان پارسی را با اطلاعات پایه ای درباره کهکشان ها آشنا کنیم. با ما همراه باشید

یک کهکشان در واقع محدوده ی گرانشی بسیار بزرگی متشکل از ستارگان گازها و غبار های میان ستاره ای مواد تاریک و احتمالا انرژی تاریک است.برخی از کهکشان های شناخته شده در کیهان دارای حدود ده میلیون تا ده هزار میلیارد ستاره هستند که همگی به دور هسته ی مرکزی کهکشان البته با سرعت های متفاوت در حال چرخش اند.به عنوان مثال ستاره ی خورشید که به همراه زمین و سایر سیارات در فاصله 25000 سال نوری مرکز کهکشان راه شیری واقع شده در مدت زمان 225 میلیون سال با سرعت حدودا 20 کیلومتر بر ثانیه به دور مرکز کهشکان خودی ما در حال گردش است

علاوه بر ستارگان منفرد کهکشان ها شامل تعداد بسیاری از سامانه های چند تایی ستاره ای و خوشه های ستاره ای که خود شامل خوشه های باز و بسته هستند که خوشه های باز در قسمت بیرونی و خوشه های بسته یا کروی غالبا در قسمت های مرکزی کهکشان ها یافت می شوند
گرچه حدود 90 درصد جرم اکثر کهکشان را ماده و احتمالا انرژی تاریک تشکیل می دهد اما آینده ی آنها و اینکه در آن زمان از لحاظ جرم چه وضعیتی خواهند داشت هنوز به طور مسلم مشخص نیست

بر اساس کشفیات و تحقیقاتی که تا به امروز پیرامون کهکشان ها صورت گرفته گمان می رود که در مرکز بسیاری از کهکشان ها سیاهچاله های پرجرمی وجود داشته باشد(مانند سیاهچاله ی موجود در کهکشان مارپیچی راه شیری ما) یا کهکشاه بیضوی M-87 در صورت فلکی سنبله

همچنین فضای بین کهکشانی هم حالتی نزدیک به خلا داشته و چگالی میانگین آن طبق محاسبات اختر فیزیکی کمتر از یک اتم در متر مکعب است که جنس مواد تشکیل دهنده ی ماده ی میان کهکشانی مانند فضای میان ستاره ای گاز و غبار یونیده است

انواع کهکشان ها

کهکشان ها در سه دسته ی کلی جای دارند:بیضوی-مارپیچی و بی نظم

سیستم رده بندی ادوین هابل هم کمی گسترده تر از حالت قبل است به طوری که کهکشان های مارپیچی در این سیستم خود به دو دسته مارپیچی ساده و مارپیچی میله ای تقسیم می شوند و یا کهکشان های بیضوی بر اساس شکل ظاهری خود و درجه بیضیت به 7 دسته تقسیم می شوند
ذکر این نکته نیز ضروری است که سیستم دسته بندی هابل فقط متکی بر داده های ظاهری و بصری کهکشان هاست و در مورد ویژگی های خاص آنها مانند ساختار ستارگان تشکیل دهنده کهکشان بحثی نکرده است

کهکشان راه شیری و کهکشان های مارپیچی

کهکشان راه شیری یک جرم صفحه سان بزرگ حدود 30 کیلو پارسک(واحدی مشابه سال نوری در محاسبه ی فواصل نجومی که موقعیت ستاره را در فاصله ی6/32 سال نوری به عنوان یک پارسک در نظر می گیریم) یا بر حسب مقیاس سال نوری قطری معادل یکصد هزار سال نوری و ضخامتی حدود سی هزار سال نوری دار
این کهکشان در حدود سیصد میلیارد ستاره داشته و مجموع جرم تقریبی آن نیز حدودا ششصد میلیارد برابر جرم خورشید است که جرم خورشید به خودی خود سیصد و سی هزار برابر جرم زمین است
در کهکشان های مارپیچی شکل که راه شیری ما نیز بکی از آنهاست بازوهای مارپیچی از الگوی مشخصی پیروی می کنند که از نظر تئوریک می تواند چرخش ستارگان را از حالت آشفتگی به حالتی همسان و متحد الشکل توجیه و تبدیل کند
بازوهای مارپیچی هم مانند ستارگان به دور مرکز کهکشان در حال گردش هستند البته با کمی انحراف و نوسان به این معنی که ستارگان در حرکت خود در بازوهای کهکشان خارج و دوباره وارد آنها می شوند(در واقع در بازوها به صورت رفت و برگشتی نوسان می کنند) که تصور می شود این بازوها دارای چگالی بسیار بالایی باشند زیرا وقتی ستاره ها اصطلاحا مجددا وارد بازو می شوند از سرعت آنها کاسته می شود و این کاهش سرعت معلول ورود آنها به ناحیه ای چگال تر از حالت خروج آنها از بازوی کهکشان است
بازوهای کهکشان ها ی مارپیچی به راحتی قابل رویت است زیرا این ناحیه پر چگال امکان تشکیل ستاره های جدید را فراهم می سازد و همچنین مکان استقرار ستارگان درخشان و جوان کهکشان نیز هست

کهکشان های کوتوله ی فوق فشرده نیز نام دسته ی جدیدی از تقسیم بندی کهکشان هاست که در سال 2003 میلادی توسط اخترشناس دانشگاه کوئیز لند"میشل درنیک واتر"ارائه شد

مقیاس های بزرگتر

اغلب کهکشان ها در محدوده ی گرانش تعدادی کهکشان قرار دارند.ساختارهای شامل بیش از 50 کهکشان را یک گروه کهکشانی و ساختار های بزرگتر شامل هزاران کهکشان قرار گرفته در محدوده ی چند مگا پارسک را یک خوشه ی کهکشانی می نامند
البته تعدادی کهکشان هم وجود دارند که متعلق به گروه یا خوشه ی خاصی نیستند
خوشه های کهکشانی اغلب تحت حاکمیت یک غول-کهکشان بیضوی هستند که با نیروهای کشندی خود قمر های کهکشانی خود را را از شکل اولیه خود خارج کرده و به مرور زمان آنها را به جرم خود اضافه می کند
ابر خوشه های کهکشانی نیز مجموعه ی عظیمی از ده ها هزار کهکشان است که شمال خو شه ها گروه ها و در برخی مواقع کهکشان های منفرد است
کهکشان راه شیری ما عضوی از گروه محلی کهکشانی است که 23 کهکشان را در پهنه ای به وسعت یک مگا پارسک در خود جای داده است.گروه محلی قسمتی از ابر خوشه ی کهکسانی سنبله است که مرکزیت آن خوشه ی کهکشانی سنبله می باشد