کهکشان چیست و چگونه به وجود می‌آید؟
کهکشان به گروهی از ستاره‌ها، گاز و گرد و غبار گفته می‌شود که به خاطر نیروی جاذبه به هم چسبیده‌اند. کوچک‌ترین کهکشان‌ها عرضی به اندازه‌ی چند صد سال نوری دارند و حدود 100 میلیارد ستاره را در بر می‌گیرند. بزرگ‌ترین کهکشان‌ها تا عرض 3 میلیون سال نوری دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند.
کهکشان‌ها بزرگ‌ترین مجموعه‌های قابل مشاهده در جهان هستند که تحت تأثیر نیروی گرانش به هم پیوسته‌اند. آنها جایی هستند که ستاره‌ها متولد می‌شوند و شامل منظومه‌ها، ابرهای گازی و یک ماده‌ی رازآلود به نام ماده‌ی تاریک هستند که قابل دیدن نیست و گفته می‌شود ۹۰ درصد از جهان را تشکیل می‌دهد و نیروی گرانش دارد.
آشنایی با اشکال کهکشان‌ها
کهکشان‌ها بر اساس یک سیستم طبقه‌بندی مشخص می‌شوند که توسط ستاره‌شناس آمریکایی، ادوین هابل، تعیین شده است. اطلاعات زیادی در مورد چگونگی تکامل کهکشان‌ها نداریم، اما می‌دانیم که آنها میلیاردها سال پیش به صورت توده‌ای از ابرهای گاز و گرد و غبار به وجود آمده‌اند.
کهکشان نامنظم
کهکشان‌های نامنظم هیچ شکل خاصی ندارند و معمولاً از دیگر کهکشان‌ها جرم بیشتری دارند. بیشتر ستاره‌های موجود در این کهکشان‌ها عمر کوتاه و درخشانی دارند.
اگرچه بسیاری از کهکشان‌های نامنظم حاوی نواحی درخشان گازی هستند که ستاره‌ها در آن شکل می‌گیرند، اما برای شکل‌گیری ستاره‌های جدید، این گازها باید متراکم شوند. تقریباً 5% از کهکشان‌های درخشان، کهکشان‌های نامنظم هستند و حدود یک چهارم از کهکشان‌های شناخته شده به همین نوع تعلق دارند.
کهکشان‌های مارپیچی
کهکشان‌های مارپیچی دارای بازوهایی هستند که به صورت مارپیچی دور هسته مرکزی می‌چرخند. ستاره‌های جوان‌تر در بازوهای این کهکشان‌ها و ستاره‌های قدیمی‌تر بیشتر در هسته متراکم قرار دارند. کهن‌ترین ستاره‌ها در هاله‌های کروی اطراف کشیده شده‌اند و این بازوها گاز و گرد و غبار فراوانی دارند که باعث شکل‌گیری ستاره‌های جدید می‌شود.
کهکشان مارپیچی میله‌ای
کهکشان مارپیچی میله‌ای دارای یک هسته مرکزی به شکل میله است که به دور خودش می‌چرخد. به نظر می‌رسد که در هر طرف هسته، بازوهایی نیز وجود دارند که می‌چرخند.
برخی از ستاره‌شناسان معتقدند که کهکشان راه شیری نیز یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است. اشکال کهکشان‌های مارپیچی و میله‌ای متنوع است و می‌تواند از کهکشان‌هایی با هسته‌های بزرگ و بازوهای ضعیف تا هسته‌های کوچک و بازوهای آزاد متغیر باشد. گرچه این دو نوع کهکشان در گذشته به عنوان دو دسته جداگانه شناخته می‌شدند، اما امروزه بسیاری از ستاره‌شناسان آنها را مشابه می‌دانند.
کهکشان‌های بیضوی
کهکشان‌های بیضوی شکل‌هایی در محدوده بیضی (شبیه توپ فوتبال آمریکایی) تا شکل‌های کروی دارند و ممکن است اشکال متنوعی در بین این دو داشته باشند.
در حالی که دیگر کهکشان‌ها نوری آبی از ستاره‌های جوان و درخشان منعکس می‌کنند، کهکشان‌های بیضوی به رنگ زرد به نظر می‌رسند. دلیل این امر این است که تشکیل ستاره‌ها در این کهکشان‌ها متوقف شده و تقریباً تمام نور آنها از ستاره‌های بزرگ و پیر که دارای عمر طولانی هستند تأمین می‌شود.
کهکشان های فعال و غیر عادی
تمام کهکشان‌ها مقداری انرژی الکترومغناطیسی از خود ساطع می‌کنند. اما برخی از کهکشان‌ها به طور غیرعادی مقدار زیادی انرژی تولید می‌کنند. این کهکشان‌ها به نام کهکشان‌های فعال شناخته می‌شوند. انرژی این کهکشان‌ها از یک منبع با جرم بسیار زیاد ولی فشرده درست در مرکز خودشان تأمین می‌شود.
این انرژی معمولاً به صورت اشعه ایکس، موج رادیویی و نور آزاد می‌شود و به قدری زیاد است که نمی‌توان پذیرفت که تنها ستاره‌ها آن را ایجاد کرده‌اند. ستاره‌شناسان بر این باورند که تنها چیزی که می‌تواند این مقدار انرژی را آزاد کند، یک سیاه‌چاله بسیار پرجرم است.
بنابراین، دلیل اینکه بعضی از کهکشان‌ها، مثل کهکشان ما، انرژی کمتری آزاد می‌کنند این است که آنها یک سیاه‌چاله کوچک‌تر در مرکز خود دارند.
کهکشان های رادیویی
همه کهکشان‌ها موج رادیویی، نور قابل مشاهده و انواع دیگری از تشعشع تولید می‌کنند. انرژی موج رادیویی کهکشان‌های رادیویی بسیار متراکم‌تر از انرژی کهکشان‌های معمولی است. این انرژی از دو توده بزرگ یا ابرهای عظیم متشکل از ذراتی که در حال حرکت به دور کهکشان هستند، تولید می‌شود.
این ابرها از انفجارهای گازی که از مرکز کهکشان با سرعتی معادل یک پنجم سرعت نور بیرون می‌آیند، به وجود می‌آیند. به نظر می‌رسد که این انفجارهای عظیم به وسیله یک حلقه متصل که یک سیاه‌چاله بسیار متراکم را در بر می‌گیرد، شکل می‌گیرد و در مرکز کهکشان قرار دارد. از هر یک میلیون کهکشان، فقط یکی از آنها یک کهکشان رادیویی است.
کوازارها یا ستاره نماها
کوازارها (یا شبه ستاره‌ها) به نظر می‌رسد که هسته‌های فعال کهکشان‌های دوردست باشند. آنها درخشان‌ترین، سریع‌ترین و دورترین اجرام شناخته شده در جهان‌اند. کوازارها از زمین به عنوان یک نقطه نورانی خیلی کوچک قابل مشاهده هستند.
اگرچه کوازارها فقط به اندازه منظومه شمسی هستند، نور برخی از آنها مسافتی حدود 10 میلیارد سال نوری را طی می‌کند تا به ما برسد. برای شناسایی این اجرام دور، به نور زیادی نیاز داریم. انرژی برخی از کوازارها حدود 100 برابر انرژی کهکشان‌های بزرگ است.
با گسترش جهان، کوازارها که در لبه آن قرار دارند به سرعت از زمین فاصله می‌گیرند. دورترین کوازارهایی که قابل مشاهده‌اند حدود 12 میلیارد سال نوری در سمت انتهای قابل دید جهان قرار دارند. به خاطر زمان زیادی که طول می‌کشد تا نور کوازارها به زمین برسد، این کهکشان‌ها به ستاره شناسان این امکان را می‌دهند که جهان را در نخستین مراحل شکل‌گیری آن مطالعه کنند.
کوازارها همچنین بسیار درخشان و فشرده هستند. در مقایسه با ابعاد کهکشان راه شیری که 100000 سال نوری است، کوازارها تنها قطری از چند روز یا هفته نوری دارند.
تصادم کهکشان ها
بیشتر کهکشان‌ها از کهکشان‌های همسایه خود حدود صد هزار سال نوری فاصله دارند. با این حال، برخی از کهکشان‌ها به حدی نزدیک می‌شوند که نیروی جاذبه آنها می‌تواند اجسام موجود در کهکشان‌های دیگر را به سمت خود بکشاند و این باعث ایجاد توده‌هایی به نام دنباله‌های کشندی می‌شود که مانند پلی کهکشان‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند.
نزدیکی بیش از حد کهکشان‌ها ممکن است به تصادم آنها منجر شود و این باعث تغییر شکل ظاهری آنها می‌شود.
چه تعداد کهکشان در جهان وجود دارد؟
دانشمندان اخترشناسی بر این باورند که در جهان صدها میلیارد کهکشان وجود دارد، اما تعداد دقیق آن هنوز مشخص نیست. آیا این مهم است که اخترشناسان بدانند چه تعداد کهکشان دیده شده و کشف گردیده است؟ نه، لزومی ندارد. ما به طور دقیق نمی‌دانیم که چند کهکشان وجود دارد، اما می‌دانیم که تعداد آنها بسیار زیاد است.
در یک عکسی که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده، حدود ۱۰ هزار کهکشان دیده می‌شود. در کهکشان خودمان، کهکشان راه شیری، حدود ۱۰۰ تا ۳۰۰ میلیارد ستاره وجود دارد و فقط بیش از ۸۰۰۰ ستاره آن از زمین قابل مشاهده‌اند.
در شرایط مناسب و از یک مکان خاص، تقریباً ۲۵۰۰ ستاره با چشم غیرمسلح قابل دیدن است. اما با پیشرفت تلسکوپ‌ها، تعداد کهکشان‌ها هم بیشتر می‌شود و ما می‌توانیم به دورترها و گذشته‌های بیشتری نگاه کنیم. برای اینکه همه کهکشان‌ها را شماری کنیم، باید به اعماق فضا نگاه کنیم و بفهمیم که کهکشان‌ها چه زمانی به وجود آمده‌اند.
با این حال، ما هنوز به آن نقطه نرسیده‌ایم. تعداد دقیق کهکشان‌ها مشخص نیست، اما ممکن است روزی به این هدف برسیم. برای تخمین تعداد کهکشان‌ها، ما تعداد کهکشان‌هایی را که در یک نقطه کوچک از آسمان می‌توانیم ببینیم، می‌شماریم و سپس این تعداد را برای کل آسمان تعمیم می‌دهیم.
در حال حاضر، صدها میلیارد کهکشان به وسیله تلسکوپ فضایی هابل در یک سال شمرده شده است. هابل با نشانه گرفتن یک بخش کوچک از آسمان به مدت چند ماه (که کمتر از یک دهم میلیونم آسمان است)، قادر است تصاویری از فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری برای ما تهیه کند.
ما به آسمان نگاه می‌کنیم و از خود می‌پرسیم که چه تعداد کهکشان را می‌توانیم ببینیم؟ بعد متوجه می‌شویم که تعداد آنها چقدر زیاد است. اگر تعدادی کهکشان را در یک قسمت کوچک از آسمان (به اندازه یک سانتی متر مربع) در نظر بگیریم و آن را برای کل آسمان ضرب کنیم، به عدد بسیار بزرگی می‌رسیم.
این‌گونه متوجه می‌شویم که تعداد کهکشان‌ها در آسمان چقدر زیاد است. تاکنون تخمین زده‌اند که تعداد کهکشان‌های بزرگ در جهان ۳۵۰ میلیارد، و تعداد گروه‌های کهکشانی ۲۵ میلیارد و تعداد ابر خوشه‌ها نیز ۱۰ میلیون عدد است.
بیشتر بخوانید:
