نوشته‌ها

همسایه‌های راه شیری

همسایه‌های راه شیری

راه شیری و ابرهای ماژلانی

تصویر پانوراما از راه شیری و ابرهای ماژلانی برفراز رصدخانه VLT ـ امتیاز از: ESO

راه شیری به همراه دو کهکشان بزرگ دیگر و چند ده کهکشان کوچک و کوتوله، تشکیل گروهی از کهکشان‌ها را می‌دهند که به نام «گروه محلی» معروف هستند: Local Group

از معروف ترین اعضای این گروه باید به کهکشان‌های آندرومدا، مثلث و ابرهای ماژلانی اشاره کرد.

 

گروه محلی کهکشان‌ها

آندرومدا که با اندازه‌ای حدود دو برابر راه شیری، بزرگترین کهکشانِ موجود در این گروه است. این کهکشان یک مارپیچی غول پیکر است که در فاصله ۲٫۵ میلیون سال نوری از ما قرار دارد.

آندرومدا دورترین جسمی است که می‌توان آن را با چشم غیرمسلح دید. البته باید در مکانی باشید که شرایط دیدِ مناسبی داشته باشد و مکان آن در صورت فلکی آندرومدا را هم بدانید. هرگاه آن را دیدید، از این‌که در حال تماشای سیمای این کهکشان در ۲٫۵ میلیون سال قبل هستید، چه احساسی دارید؟

کهکشان آندرومدا

کهکشان آندرومدا

کهکشان‌های راه شیری و آندرومدا به علت بزرگی و جرم زیادی که دارند، اثر گرانشی قوی‌ای بر دیگرف در اعضای این گروه دارند. در واقع بیشتر اعضای گروه محلی که کهکشان‌های کوتوله و کوچکی هستند در اطراف این دو کهکشان بزرگ تجمع کرده‌اند. البته تعدادی هم هستند که در فاصله‌های دورتری قرار گرفته‌اند.

اگر به کتاب‌ها مراجعه کنیم، تعداد اعضای گروه محلی را حدود ۵۰ کهکشان معرفی کرده‌اند. اما اگر به سراغ جدیدترن پژوهش‌هایی که تاکنون (تابستان ۱۳۹۸) انجام شده‌اند برویم، خواهیم دید که مجموع آن‌ها به ۹۰ کهکشان هم رسیده است. البته تعداد زیادی از کهکشان‌های تاز کشف شده، اندازه‌های بسیار کوچکی دارند و اطلاعات دقیق‌شان به دست نیامده است.

کهکشان آندرومدا به همراه کهکشان‌های اقماری‌اش حدود ۱۸ عدد هستند؛ که این مقدار برای راه شیری و کوتوله‌هایی که همراهش هستند به ۶۰ عدد می‌رسد. یکی هم کهکشان مثلث و ۱۱ تای دیگر هم شامل برخی کهکشان‌های دیگر هستند که در فاصله‌های دورتری از آندرومدا و راه شیری هستند.

گروه محلی کهکشان ها

گروه محلی ـ امتیاز و مسئولیت عکس از: Andrew Z.Colvin

البته احتمال دارد که در آینده باز هم کهکشان‌های بسیار کوچک دیگری هم در این خانواده کشف شوند.

همسایه‌های راه شیری

در هر حال کهکشان راه شیری حدود ۵۹ کهکشان ریز و درشت را در اطراف خود نگه داشته است؛ که بزرگترین آن‌ها ابرهای ماژلانی است و مابقی هم کهکشان‌های کوتوله‌ای هستند که برخی از کوچکترین‌شان فقط اندکی از خوشه‌های ستاره‌ای کروی پرجمعیت‌تر و بزرگتر هستند.

برخی از معروف‌ترین همسایه‌های راه شیری عبارتند از:

 

کهکشان کوتوله قوس  Sagittarius Dwarf Galaxy

کهکشان کوتوله سگ بزرگ Canis Major Dwarf Galaxy

ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک  Large Magellanic Cloud & Small Magellanic Cloud

کهکشان کوتوله دب اصغر  Ursa Minor Dwarf Galaxy

کهکشان کوتوله اژدها Draco Dwarf Galaxy

کهکشان کوتوله شاه‌تخته  Carina Dwarf Galaxy

کهکشان کوتوله سکستانت Sextans Dwarf Galaxy

کهکشان کوتوله حجّار  Sculptor Dwarf Galaxy

کهکشان کوتوله کوره  Fornax Dwarf Galaxy

کوتوله‌های شیر۱ و شیر۲ Leo I & Leo II dwarf galaxy

کوتوله‌های دب اکبر ۱ و دب اکبر۲  Ursa Major I & Ursa Major II Dwarf Galaxy

 

نزدیکترین کهکشان‌ها

اما در این خانواده، نزدیکترین‌شان به ما کوتوله سگ بزرگ است که یک کهکشان نامنظم کوتوله با قطر حدود ۴۵۰۰ سال نوری است که در فاصله ۲۶٫۰۰۰ سال نوری از ما در امتداد صورت فلکی سگ بزرگ قرار گرفته است. البته فاصله‌اش از مرکز راه شیری ۴۲٫۰۰۰ سال نوری است. تعداد ستاره‌هایش یک میلیارد تخمین زده شده است.

همسایه بعدی، کهکشان کوتوله قوس است که در امتداد صورت فلکی قوس و در فاصله ۷۰٫۰۰۰ سال نوری از خورشید قرار دارد. فاصله‌اش تا مرکز راه شیری در حدود ۵۰٫۰۰۰ سال نوری است. این کهکشان از نوع بیضوی است و قطر ۱۰٫۰۰۰ سال نوری دارد که شامل ۴ خوشه ستاره‌ای کروی هم هست. کوتوله قوس در یک مدار قطبی به دور راه شیری می‌گردد، یعنی مدارش از فراز قطب‌های شمال و جنوب کهکشان عبور می‌کند.

ابرهای ماژلانی

اما ابرهای ماژلانی در فاصله‌های دورتری از ما قرار دارند. ابر ماژلانی بزرگ در فاصله ۱۶۳٫۰۰۰ و ابر کوچک در ۲۰۰٫۰۰۰ سال نوری از ما قرار گرفته‌اند. این دو کهکشان را از نیمکره جنوبی زمین می‌توانید به راحتی همچون توده‌های ابرمانند در آسمان ببینید. این دو در بین همسایه‌های راه شیری، از همه بزرگتر هستند.

ابر ماژلانی بزرگ

ابر ماژلانی بزرگ ـ عکس از: Zdeněk Bardon/ESO

ابر ماژلانی بزرگ را قبلا در نوع نامنظم دسته بندی کرده بودند. ولی چند سالی است که شواهدی به دست آمده از وجود ساختاری مارپیچی با یک بازو به همراه میله‌ای که ساختار آن احتمالا در اثر کشش گرانشی ناشی از ابر کوچک و راه شیری در هم ریخته است. جرم آن ۱۰ میلیارد برابر جرم خورشیدی است و قطر آن ۱۴٫۰۰۰ سال نوری تخمین زده شده است.

ابر ماژلانی کوچک

ابر ماژلانی کوچک ـ عکس از ESA/HUBLLE

اما ابر ماژلانی کوچک کهکشانی نامنظم است که قطر آن ۷۰۰۰ سال نوری است. تعداد ستاره‌های آن چند صدمیلیون است ولی جرم آن در حدود ۷ میلیارد برابر جرم خورشیدی است. یک میله مرکزی از ستارگان در آن مشاهده شده است ولی حدس زده می‌شود که ابر کوچک، یک کهکشان مارپیچی کوتوله بوده است که در اثر نیروهای گرانشیِ ناشی از ابر بزرگ و راه شیری، بازوهایش از هم گسیخته شده‌اند.

 

نویسنده: محمد همایونی

 

وزن کردن راه شیری

کهکشان راه شیری در ترازوی اخترشناسان!

تعداد بازدید: 282

خوشه‌های کروی در اطراف راه شیری

امتیاز تصویر: NASA. STScI

کهکشان راه شیری یعنی جزیره کیهانی غول پیکری که ما در آن زندگی می‌کنیم. ، در حدود ۲۰۰ میلیارد ستاره را در خود جای داده است. البته این عدد، فقط نوکِ کوه یخی است که حقیقت راه شیری را می‌سازد. چرا که راه شیری توسط مقادیر عظیمی از ماده‌ای ناشناخته و غیرقابل مشاهده احاطه شده است که به «ماده تاریک» مشهور شده است.

توزیع و حرکت خوشه‌های کروی در اطراف کهکشان راه شیری، رمز اصلی یافتن جرم کهکشانِ خودمان است.

ماده تاریک در کهکشان راه شیری

در حقیقت درصد زیادی از جرم راه شیری را «ماده تاریک» تشکیل می‌دهد که تاکنون هیچ اثر مرئی از آن مشاهده نشده است. این «ماده تاریک» یا به عبارت دیگر ماده مجهول، از آن جهت که هیچ تابشی ندارد هنوز به صورت مستقیم دیده نشده است، اما آثار قطعی از وجود آن، هم در کهکشان خودمان و هم در کهکشان‌های دیگر و هم در خوشه‌های کهکشانی مشاهده و رصد شده است.

اطراف بخش مرئی کهکشان راه شیری را هاله‌ای از ماده تاریک پوشانده است که مهمترین اثر حضور و وجود آن را می‌توانیم در سرعت ستارگان راه شیری و پایداری سیستم کهکشان مشاهده کنیم. با توجه به سرعت‌هایی که ستارگان در کهکشان دارند، اگر هاله ماده تاریک در اطراف راه شیری وجود نداشت، ستارگان از کهکشان جدا می‌شدند و آرام آرام کهکشان تکه تکه می‌شد. ولی نیروی گرانشی ماده تاریکِ هاله، همچون چسبی گرانشی ستاره‌ها را در کهکشان نگه داشته است.

اثر مهمی که از جرم و گرانش ماده تاریک می‌توان مشاهده کرد و برای محاسبه جرم کهکشان راه‌گشاست، سرعت حرکت خوشه‌های کروی است. هرچه مقدار ماده تاریک بیشتری موجود باشد، باعث سریعتر شدن حرکت این خوشه‌ها می‌شود.

خوشه‌های کروی: ترازوی کهکشانی!

اخترشناسان همچنان در تلاشند که اندازه دقیقی از جرم کهکشان به دست آورند، تا به درک بهتر و دقیق‌تری از سیر تحولِ بی‌شمار کهکشان موجود در عالم برسند. کهکشان‌هایی که تاکنون در کیهان رصد شده‌اند، جرم‌های متفاوتی دارند و در محدوده‌ای از حداقل چند میلیارد برابر جرم خورشید تا حداکثر ۳۰٫۰۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید را ـ که سنگین‌ترین کهکشان‌ها هستند ـ شامل می‌شوند. اما جایگاه کهکشان خودمان ، راه شیری در این مقیاس کجاست؟ و مهمتر این‌که چگونه می‌توان کهکشان را وزن کرد؟!

مسلما ترازویی برای این کار وجود ندارد، اما پژوشگرانِ ستاره شناس، از دهه‌ها قبل با بررسی توزیع و سرعت حرکت خوشه‌های کروی در کهکشان راه شیری، راهی یافته‌اند که می‌تواند هم اندازه و هم جرم راه شیری را برای آن‌ها مشخص کند.

به تازگی (۱۶ اسفند ۱۳۹۷) گروهی از اخترشناسان کنجکاو اعلام کرده‌اند که توانسته‌اند با ترکیب داده‌های دقیق تلسکوپ فضایی «هابل» و ماهواره «گایا» و مطالعات دقیقی از حرکت خوشه‌های کروی در اطراف راه شیری، یکی از دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌های جرم کهکشان راه شیری را به نمایش بگذارند.

خوشه‌های کروی: گروه‌های متراکم از چند صدهزار ستاره هستند که تحت اثر نیروی گرانش‌شان در محدوده کوچکی از فضا در کنار هم قرار دارند. در کهکشان راه شیری حدود ۱۵۰ خوشه کروی رصد شده است.

خوشه کروی NGC5466

خوشه کروی NGC 5466 امتیاز تصویر از: www.capella-observatory.com

خوشه‌های کروی ستاره‌های کهنسالی درون خود دارند که نشان از آن دارد که این خوشه‌ها جزء اولین ساکنین راه شیری هستند؛ که فقط چند صد میلیون سال پس از مهبانگ ایجاد شده‌اند. زمانی که هنوز نه خورشیدی وجود داشته و نه ساختار قرص و مارپیچی‌ای در کهکشان راه شیری شکل گرفته بوده است!

این خوشه‌های کروی همچون زنبورهایی که در اطراف کندوی‌شان در حال پرواز هستند، پیرامون راه شیری در حرکتند. هرقدر که کهکشان سنگین‌تر باشد، این خوشه‌های کروی سریع‌تر حرکت می‌کنند. بنابراین با بررسی سرعت حرکت آن‌ها به دور کهکشان می‌توان جرم آن را با دقت خوبی اندازه‌گیری کرد.

پژوهش‌هایی که در دهه‌های گذشته انجام شده بود، جرم راه شیری را بین ۵۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیارد جرم خورشیدی تخمین زده بودند. اما این پژوهش جدید که با داده‌های دقیق تلسکوپ فضایی هابل و ماهواره گایا، بسیار بهبود یافته است؛ مقدار میانیِ این محدوده را برای جرم کهکشان‌مان به دست آورده است.

در این اندازه‌گیری، جرم راه شیری حدود ۱۵۰۰ میلیارد جرم خورشیدی به دست آمده است. البته از این عدد نهایتا مقدار ۲۰۰ میلیاردش متعلق به اجرامی است که می‌توانیم در کهکشان به صورت مستقیم مشاهده کنیم که شامل ستاره‌ها، سحابی‌ها، ابرها و غبارهای میان ستاره‌ای و آن سیاه‌چاله ابرسنگین مرکزی می‌باشد.

جرم خورشیدی: جرم خورشید، یعنی مقدار ماده‌ای که در خورشید وجود دارد؛ معیار استانداردی است که در نجوم و ستاره شناسی برای بیان جرمِ اجرام کیهانی نظیر ستارگان، سحابی‌ها، خوشه‌های ستاره‌ای و کهکشان‌ها استفاده می‌شود.

جرم خورشید تقریبا برابر است با: ۲۰۰۰ میلیارد میلیارد میلیارد کیلوگرم؛ که معادل ۳۳۳٫۰۰۰ برابر جرم زمین است!

 

همکاری هابل و گایا

در بیشتر تحقیقاتی که قبلا انجام شده بود، اندازه‌گیری سرعت حرکت خوشه‌ها فقط در امتداد خط دید آن خوشه‌ها بوده است. بنابراین فقط می‌توانستند سرعت نزدیک یا دورشدن خوشه (که به آن سرعت شعاعی گفته می‌شود) را از زمین محاسبه کنند. از این رو خطا و عدم اطمینان زیادی در نتایج ایجاد می‌شد. اما در اطلاعاتی که از تلسکوپ هابل و ماهواره گایا برای ۴۶ خوشه کروی رصد شده، دریافت شده است، سرعت عرضیِ (یعنی حرکت جانبی) آن‌ها هم علاوه بر سرعت شعاعی استخراج شده است. این امر موجب افزایش دقت این محاسبات است.

گایا به علت دقت زیادی که دارد می‌تواند موقعیت سه بعدی خوشه‌ها را در اطراف کهکشان مشخص کند و در عوض تلسکوپ هابل به علت نفوذ بیشتر به عمق آسمان می‌تواند ستارگان و خوشه‌های کم‌نورتر و دورتر را رصد کند. در این پژوهش، گایا ۳۴ خوشه‌ای که تا فاصله ۶۵٫۰۰۰ سال نوری قرار داشتند را بررسی کرده و تلسکوپ هابل ۱۲ خوشه دوردست را که تا ۱۳۴٫۰۰۰ سال نوری بودند، بررسی کرد.

هنگامی که اندازه‌گیری‌های هابل و گایا همچون نقاط پایه بر روی نقشه‌های کهکشانی با هم ترکیب شوند، می‌توان توزیع جرم کهکشان را تا شعاع یک میلیون سال نوری از زمین بررسی کرد.

جابه‌جایی خوشه‌ها:

تصاویر دقیق تلسکوپ فضایی هابل از جابه‌جایی خوشه کروی NGC5466

امتیاز عکس از: NASA, ESA, STScI

عکس سمت چپ: قسمتی از خوشه کروی NGC5466 که توسط تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده، در این عکس ثبت شده است. این خوشه یکی از ۱۵۰ خوشه کروی در کهکشان راه شیری است که همچون زنبورهایی به دور کندویِ راه شیری در حرکت و چرخش هستند. با مطالعه سرعتِ چرخش آن‌ها به دور راه شیری می‌توان جرم کهکشان را با دقت خوبی محاسبه کرد.

عکس سمت راست: قسمت کوچکی از همان خوشه NGC5466 که جزئیات زیادی از ستارگان خوشه را در مقابل کهکشان‌های دوردست نشان می‌دهد. (از جمله شاهکارهای تلسکوپ هابل که از عهده تلسکوپ‌های دیگر برنمی‌آید!)

برای سنجیدن سرعت خوشه، تصویر بسیار دقیق هابل از این خوشه، در یک بازه زمانی ۱۰ ساله با هم مقایسه شده‌اند. ستارگانی را که در این کادرِ شبکه بندی می‌بینید، مربوط به خوشه کروی است و شبکه قرمز رنگ در واقع به آن کهکشان‌های دوردست چسبیده است و می‌توانیم جابه‌جایی خوشه را نسبت به آن‌ها تشخیص دهیم. خوشه NGC5466 در فاصله ۵۲٫۰۰۰ سال نوری از ماست، اما آن کهکشان‌ها میلیون‌ها سال نوری دورتر هستند، بنابراین در یک مدتِ ۱۰ ساله می‌توان جابه‌جایی ستارگان خوشه را به دور راه شیری تشخیص داد و مقدار آن را اندازه‌گیری کرد. چنین اندازه‌گیری‌های دقیق، وقتی با دیگر داده‌ها (احتمالا از سایر خوشه‌های رصد شده) ترکیب شدند، اندازه ۱۵۰۰ میلیارد برابر جرم خورشیدی را به ما داده‌اند.

 

منبع: تلسکوپ فضایی + هابل + گایا

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

 

کهکشان راه شیری

تحول راه شیری در آینه کهکشان‌های دیگر

 

کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری و موقعیت خورشید در آن

چگونه می‌توان تحول راه شیری را بررسی کرد؟

یکی از چالش‌های بزرگ اخترشناسان کشف سیر تحولی کهکشان خودی یعنی راه شیری می‌باشد. یک روش برای بررسی این تحول کهکشانی، آن است که در بین کهکشان‌های قابل مشاهده در عالم جستجو کنیم و آن‌هایی را که هم جرم راه شیری هستند بیابیم. سپس اگر آن‌ها را به ترتیب فاصله‌شان از خودمان مرتب کنیم، از آن جهت که سیمای آن‌ها را با توجه به فاصله‌شان در زمان‌های گذشته مشاهده می‌کنیم، می‌توانیم با تقریب خوبی ادعا کنیم که به وضعیت راه شیری در دوران‌های قبل نگاه می‌کنیم. یا به عبارتی می‌توانیم فیلم زندگی راه شیری را در آینه کهکشان‌های دوردست به سمت عقب و گذشته برگردانیم تا مراحل تحول و شکل‌گیری آن را مشاهده کنیم.

تحول راه شیری

 

۶ کهکشان کلیدی

شش عکسی که مشاهده می‌کنیم بخشی از جامع‌ترین پیمایش کهکشان‌هاست که تاکنون توسط پژوهش‌های چندرصدخانه‌ای جمع آوری شده است. دورترین آن‌ها (یعنی جوان‌ترین‌شان) مربوط به حدود ۱۱ میلیارد سال قبل و  نزدیک‌ترین‌شان در ۳ میلیارد سال قبل می‌باشد. الگویی را که می‌توان برای تحول راه شیری از بین این ۶ عکس یافت، حاصل سرشماری و بررسی عکس‌های نزدیک به ۲۰۰۰ کهکشانِ همانند راه شیری بوده است!

وضعیت راه شیری در قدیم

این تصاویر نشان می‌دهند که کهکشان‌های شبه راه شیری در گذر میلیاردها سال گذشته، در اندازه و جرمِ ستاره‌ایشان رشد کرده‌اند. تصویر اول کهکشانی فشرده و جوان است در فاصله ۱۱٫۳ میلیارد سال نوری از ما و به همین دلیل وضعیت آن را در  ۱۱٫۳ میلیارد سال قبل مشاهده می‌کنیم؛ یعنی زمانی که فقط ۲٫۵ میلیارد سال از عمر عالم سپری شده است. همزمان با تراکم گرانشیِ منابع عظیم گازهای کهکشان، ستارگان بی‌شماری در حال شکل‌گیری هستند و درخشش آبی ـ سفید آن هم آشکار می‌کند که این کهکشان جوان در حال گذراندن موجی از ستاره‌زایی در خود است.

کهکشان راه شیری در گذشته

این جریان ستاره‌سازی همین طور در کهکشان‌ها ادامه دارد تا همانطور که می‌بینیم در ۱۰٫۳ میلیارد سال قبل (تصویر سوم) طوفان ستاره‌زایی به اوج خود رسیده است. در این کهکشان «رونق کودکی‌زایی» ستاره‌ها در آن ۳۰ مرتبه سریع‌تر و بیشتر از وضعیت فعلی راه شیری است. رنگ زردفام کهکشان هم به احتمال خیلی زیاد حکایت از جریان تولد ستاره‌ای است که توسط گاز و غبار موجود در کهکشان محو و مات شده‌اند.

کهکشان راه شیری در گذشته

این جریان ستاره‌سازی در نهایت باعث می‌شود که گازهای ستاره‌ساز کهکشان‌ها به اتمام برسند. کهکشانی که در ۸٫۹ میلیارد سال قبل است (شماره ۴) به شکل یک کهکشان مارپیچی درآمده است و ستارگان قدیمی‌تر خود را در قسمت مرکزی جای داده است. حدود ۳ میلیارد سال بعد (شماره ۵) کهکشان مشابهی را می‌بینیم که نه تنها بزرگتر شده است، بلکه رنگ سرخ‌فام آن حکایت از این دارد که این کهکشان قلمرو ستارگان کهنسالی است که بیشتر قسمت‌های کهکشان را فراگرفته‌اند.

راه شیری در گذشته

یک رصد چندرصدخانه‌ای!

این ۶ عکس توسط دوربین‌های میدان دید باز۳ و نقشه‌بردار پیشرفته تلسکوپ فضایی هابل، بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۲ میلادی گرفته شده‌اند و قسمتی از پروژه عظیم «مأموریت کیهانی پیمایش میراث فراکهکشانیِ اعماق فضا در محدوده فرورسرخ نزدیک» (CANDELS) هستند.

البته در این مأموریت، از چهار رصدخانه و تلسکوپ‌های آن‌ها کمک گرفته شده است: تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضایی اسپیتزر، رصدخانه فضایی هرشل و تلسکوپ زمینی ماژلان بادا در شیلی.

 

منبع: spacetelescope.org

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

 

کهکشان مارپیچی NGC3344

زیبای تنها: کهکشان مارپیچی NGC 3344

زیبا، باشکوه، رازآلود: سه ویژگی‌ این کهکشان مارپیچی منحصر بفرد!

کهکشان مارپیچی NGC3344

کهکشان NGC 3344

این عکس فوق العاده که زیبایی، شکوه و رازآلودی کهکشان NGC 3344 را نشان می‌دهد، توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته اشده است. این کهکشان مارپیچی که سیمای خود را از روبه‌رو به ما نشان داده؛ اجازه می‌دهد تا ستاره شناسان به ساختار ظریف و پیچیده آن نگاهی دقیق اندازند. توانایی هابل در ثبت تصویرهایی که در گستره وسیعی از طول موج‌هاست باعث می‌شود تا ویژگی‌هایی از این کهکشان آشکار شوند که قبل از آن از دیده‌ها پنهان بوده است.

کهکشان‌های مارپیچی

کهکشان های مارپیچی از جمله تماشایی‌ترین مناظر کیهانی هستند، اما هر کدام آن‌ها از زاویه‌ای خاص خودشان را به ما نشان می‌دهند. برخی از آن‌ها را از لبه می‌بینیم و برای اخترشناسان فرصتی مناسب را فراهم می‌کنند تا ساختار عمود بر صفحه کهکشانی آن‌ها را مطالعه کنند. تعدادی را هم مایل می‌بینیم و اندازه و ساختار بازوهای مارپیچی خودشان را به دانشمندان نشان می‌دهند. مابقی هم چهره رودر روی خود را به ما نشان می‌دهند تا فرصتی باشد برای بررسی جزئیات بازوها و ساختار هسته آن‌ها.

کهکشان NGC 3344

در حدود ۲۰ میلیون سال نوری دورتر از ما، در امتداد صورت فلکی «شیر کوچک» کهکشانی به اندازه نصف راه شیری، با دورنمای هیجان انگیزش قرار گرفته است. این کهشکان با ساختار میله‌ای ظریفی که در مرکز خود دارد، از جمله کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای است. البته ساختار میله مرکزی آن فقط با کمک دوربین میدان دیدِ باز۳ تلسکوپ فضایی هابل دیده می‌شود: راهرویی کشیده شده از ستارگان که از میان هسته کهکشان عبور می‌کند. ستاره شناسان معتقدند حدود دوسوم کهکشان‌های مارپیچی، میله‌ای هم هستند.

قابلیت دیدِ چندگانه‌ای که تلسکوپ فضایی هابل در طول موج‌های مختلف دارد باعث می‌شود که ما چیزی بیش از چند بازوی پیچیده به دور مرکز کهکشان را در این تصویر مشاهده کنیم. این عکس ترکیبی است از عکس‌هایی با فیلترهای مختلف که شامل پرتوهایی از فرابنفش نزدیک تا نور مرئی و حتی فروسرخ نزدیک می‌باشد. بدین ترتیب، جزئیاتی در تصویر کهکشان ظاهر می‌شوند که چشم انسان به تنهایی قادر به آشکارسازی آن‌ها نیست.

بازوهای مارپیچی مکان مناسبی هستند برای تولد و زایش ستارگان جدید، آن‌هم ستارگان داغی که به رنگ آبی می‌درخشند و باعث می‌شود به راحتی در این عکس دیده شوند. ابرهای گاز و غبار به مقدار زیاد در بازوهای کهکشان توزیع شده‌اند که به رنگ قرمز می‌درخشند. این‌‌ها مخازن بزرگی از مواد اولیه تشکیل ستاره‌ای برای تولد ستارگان بیشتر هستند. البته دقت کنیدکه ستارگان بسیار درخشان و جواهرنشانی که در قسمت چپ تصویر می‌بینیم، بسیار به زمین نزدیک‌ترند؛ در واقع آن‌ها متعلق به کهکشان خودمان هستند و به صورت اتفاقی در امتداد دید این کهکشان قرار گرفته‌اند!

کهکشانی رازآلود

در حالی که جهت‌گیری روبه‌روی این کهکشان، جزئیات زیادی را از ساختار آن به ما نشان می‌دهد، ولی این کهکشان همچنان اسرار نهفته و نکات مبهمی در خود دارد. رصدهای ستاره شناسان نشان داده که برخی از ستارگان بیرونی آن حرکت عجیبی دارند. معمولا تراکم زیاد ستارگان در مرکز یک کهکشان می‌تواند بر حرکت‌هایی که ستارگان بیرونی دارند اثرات مشخص و واضحی بگذارند، ولی ظاهرا در مورد این کهکشان چنین تأثیری مشاهده نمی‌شود و حرکتی برخلاف آن‌چه معمول است دارند. ستاره شناسان معتقدند که رفتار غیرعادی این ستاره‌های بیرونی ممکن است از مواجهه نزدیک این کهکشان با کهکشانی دیگر که مدت‌ها قبل اتفاق افتاده است، به دست آمده باشد.

اطراف کهکشان مارپیچی NGC3344

کهکشان مارپیچی NGC 3344 و اطراف آن

موقعیت کهکشان NGC 3344 در آسمان هم جذاب است. کهکشان خودمان یعنی راه شیری در مجموعه‌ای از حدود ۴۰ کهکشان قرار گرفته که به «گروه محلی»‌ معروفند. بزرگ‌ترین عضو این گروه، کهکشان معروف آندرومدا است با اندازه‌ای حدود ۲ برابر راه شیری! اما کهکشان مورد نظر ما در همسایگی ما و در این گروه قرار نگرفته. این کهکشان عضو مجموعه کوچکی است که به اَبَرخوشه کهکشانی سنبله ختم می‌شود. ابرخوشه سنبله مجموعه‌ای عظیم از هزاران کهکشان است که در صورت فلکی سنبله می‌توانیم برخی از آن‌ها را ببینیم. با این حال کهکشان NGC 3344 به علت زیبایی خاصش در مقابل همه آن هزاران کهکشان خودنمایی ویژه‌ای برای خود دارد!

منبع: spacetelescope.org

 تهیه و تنظیم:
محمد همایونی

 

کاوش‌های باستان شناسی هابل در مرکز راه شیری

این مقاله مربوط به خبری است که در دی‌ماه ۱۳۹۶ در مورد وضعیت ستارگان در مرکز راه شیری انتشار یافت و باعث شد دید اخترشناسان در مورد مرکز راه شیری تغییر کند.

خانه سالمندان راه شیری!

هر ستاره‌ای، داستان مخصوصِ خود را برای ما به همراه دارد و مطالعه ستارگان نه تنها اطلاعات زیادی را در مورد ترکیبات و عمر آن‌ها به ما می‌دهد، بلکه نشانه‌هایی هم از مکان شکل‌گیری آن در اختیار ما می‌گذارد.

از این‌رو ستارگانی که در قدیمی‌ترین ساختار کهکشان، یعنی برآمدگی مرکزی آن ساکن هستند، بینش و آگاهی خوبی را از اسرار سر به مُهر تحول کهکشانِ فرفره مانند ما در میلیاردها سال قبل آشکار می‌کنند. کهکشانی که همچون قرصی دایره شکل، بامرکزی برآمده در وسط آن حدود ۱۳ میلیارد سال است در این عالم خودنمایی می‌کند.

برای سالیانی طولانی، باور اخترشناسان بر این بود که برآمدگی مرکزی راه شیری، مکانی است آرام که سرشار از ستارگان کهنسالی است که قدیمی‌ترین ساکنان کهکشان هستند: آرام همچون خانه سالمندانِ کهکشانی!

اما بررسی‌های جدیدی که از حدود ۱۰٫۰۰۰ ستاره معمولیِ خورشید مانند در این قسمت مرکزی راه شیری انجام گرفته است؛ نشان می‌دهند که برخلاف تصور قبلی، برآمدگی مرکزی کهکشان محیطی است پویا و مملوّ از ستارگانی با عمرهای مختلف که با سرعت‌های متفاوت در آن‌جا در تکاپو هستند، چیزی شبیه به مسافرانِ سرگردان در یک فرودگاه شلوغ!

مرکز راه شیری در صورت فلکی قوس

مرکز راه شیری در صورت فلکی قوس

حضور ستارگانی جدید

پژوهشگران متوجه شدند که حرکت این ستارگان با توجه به ترکیبات شیمیایی آن‌ها، متفاوت است. بر این اساس ستارگان این منطقه به دو دسته تقسیم شده‌اند:

۱- ستارگان کهنسالی که عناصر سنگین‌تر از هلیوم در خود ندارند و عمدتا از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند.

۲- ستارگان خورشید مانندی که کم سن و سال‌تر از گروه اول هستند و مقدار‌ زیادی از عناصر سنگین را در خود دارند.

با توجه به این تقسیم بندی، نحوه حرکت آن‌ها در این پژوهش جدید بدین صورت مشاهده شده است که ستارگانِ غنی از عناصر سنگین (دسته دوم) اختلال کمتری در حرکتشان دارند و سریع‌تر از ستارگانِ کهنسالی که فاقد عناصر سنگین هستند (دسته اول) به دور مرکز کهکشان در گردشند.

این نتیجه‌گیری، برخواسته از اطلاعات ذخیره شده‌ی باارزشی است که در ۹ سال اخیر توسط تلسکوپ فضایی هابل جمع آوری شده است. در تصویر اول می‌توانیم محل و پهنه‌ی مکانی را که در امتداد مرکز راه شیری توسط هابل کاوش شده است را در صورت فلکی قوس مشاهده کنیم. آن تصویر دقیق از ستارگان بی‌شمار هم ترکیبی از عکس‌های گرفته شده در طول موج‌های فروسرخ نزدیک و نور مرئی است که توسط دوربین میدان دید باز ۳  تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده است.

ستارگان در مرکز کهکشان راه شیری

ستارگان در مرکز کهکشان از دید تلسکوپ هابل

اطلاعات به کاربرده شده در این پژوهش بخشی از دو پروژه نقشه برداری هابل هستند: ۱- برنامه پویش گنجینه مرکزی کهشکان و ۲- جستجوی سیارات فراخورشیدی از دریچه قوس، که در ۹ سال گذشته جمع‌آوری و بایگانی شده‌اند. البته برای تشخیص دقیق‌تر ترکیبات شیمیایی این ستارگان از تلسکوپ‌های بسیار بزرگ رصدخانه VLT که متعلق به اروپاست و در کشور شیلی قرار دارد، کمک گرفته شده است.

منشأ این ستارگان کجاست؟

چیزی که در این پژوهش مورد توجه است منشأ این ستارگان غنی از عناصر سنگین است که با سرعت‌هایی حدود ۲ برابر سرعت ستارگان قدیمی و ابتدایی کهکشان در بین آن‌ها حرکت می‌کنند. بر اساس مدل‌های قبلیِ شکل‌گیری کهکشان، قسمت برآمده‌ی مرکزی در زمان‌های ابتدایی تشکیل کهکشان شکل گرفته است و از این رو باید ستارگانی یکدست و کهنسال با سرعت‌های تقریبا یکسان داشته باشد. اما حضور این تعداد از ستارگان نسبتا جوان‌تر که با ترکیبات غنی از عناصر سنگین خود حکایت از این می‌کنند که ستارگانِ نسل‌های بعدی هستند؛ این احتمال را ایجاد می‌کند که منشأ آن‌ها جایی غیر از مرکز کهکشان بوده است. یک احتمال این است که منشأ این ستارگان خورشید مانند، کهکشان‌های کوچک‌تری است که  در زمان‌های قبل توسط راه شیری بلعیده شده‌اند و ستارگانش وارد بخش مرکزی راه شیری شده است.

آن‌چه مسلم است این‌که کاوش‌های جدید، آن نظریه ساده و قدیمی را در مورد منشأ ستارگان برآمدگی کهکشان راه شیری به چالش جدی می‌کشاند.

 

تهیه و تنظیم:

محمد همایونی

منبع: hubblesite.org

 

کهکشان راه شیری

کیهان شناسی: ایستگاه اول!

راه شیری

تصویر هنری از راه شیری

کهکشان راه شیری ، کهکشان محلی ماست. از آن به عنوان دروازه‌ای برای ورود به عالم کیهان شناسی استفاده می‌کنیم، تا جایگاه خودمان را در آن تجسم کنیم.

برگزاری کلاس آموزشی مقدمات کیهان شناسی در خانه نجوم نجف آباد

تاریخ برگزاری: سه شنبه ۱۸ اسفند ۱۳۹۴

معمولا در کتاب ها و دوره های آموزش کیهان شناسی، صحبتی از راه شیری نمی شود؛ ولی به نظرم آمد به عنوان یک پیش نیاز و جهت ورود به مباحث کیهان شناسی، داشتن تصور درست و تجسم کاملی از جایگاه خودمان در عالم و مهمترین کهکشانِ عالم یعنی راه شیری، بسیار مهم و ضروری است. از این رو با چنین رویکردی محتوای این جلسه ی دوره ی تکمیلی خانه نجوم را آماده و ارائه کردم.

استفاده از جدیدترین ره آوردهای تلسکوپ اسپیتزر به همراه تمرین های تجسمی، به نجوم آموزان کمک کرد که بتوانند دید کاملی از ساختار راه شیری و جایگاه ما در آن بدست آورند. البته معتقدم نقطه ی عطف این کلاس، یک جلسه ی عملی زیر آسمان پرستاره ای است که نجوم آموزان با مشاهده ی راه شیری و نقشه های ساختار آن، به یک درک جامع از جایگاه مان در آن برسند.

راه شیری

موقعیت خورشید در راه شیری

سرفصل های ارائه شده عبارتند از:

فصل ۱: راه شیری در گذر زمان

فصل ۲: راه شیری را چگونه می بینیم؟

فصل ۳: شناسنامه ی راه شیری

فصل ۴: ساختار آن

فصل ۵: جایگاه ما

خاتمه: همسایگان راه شیری

محمد همایونی