کهکشان ها و سحابی ها
کهکشان چیست ؟
سال های بسیاری بعد از بینگ بنگ تکه های این جهان به هم پیوستند وکهکشان ها به
وجود آمدند. کهکشان ها از گاز گرد و غباروهزاران ستاره تشکیل شده اند.جهان از
میلیاردها کهکشان تشکیل شده است .
بعضی ها معتقدند تا زمانی که کهکشان ها به دورشدن ادامه می دهند جهان نیز پیوسته
بزرگ می شود، عده ای دیگر عقیده دارند که کهکشان ها روزی متراکمو روی یکدیگر
خرد می شوند تا یک بینگ بنگ یا انفجار بزرگ دیگر رخ دهد.
کوچکترین کهکشان ها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ،شامل حدود100000
میلیارد ستاره هستند . بزرگترین انها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از
1000 میلیارد ستاره هستند.
اشکال کهکشانها براساس شیوه ای طبقه بندی می شوند کهطبق شیوه ی طبقه بندی
اختر شناس امریکایی ،ادوین هابل شکل یافته است در مورد تکامل کهکشانها
اطلاعات قطعی کمی در دست است . تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها
میلیاردها سال پیش به شکل توده ای از ابرهای گازی و غباری بوجود امدند.
کهکشان های نامنظم
این کهکشانها هیچ شکل یا ساختار منظمی ندارند ، انها دارای جرم بیشتری از
کهکشانهای دیگر هستند و بیشتر اخترهای موجود در انها دارای طول عمر کم و
درخشان می باشند. با وجود اینکه بسیاری از کهکشان های نامنظم در برگیرنده ی نواحی
تابان گازی هستند که اخترها در انها شکل می گیرند ، بیشتر گاز میان ستاره ای
کهکشان ها بایستی متراکم شوند تا اخترهای جدیدی بوجود اورند. حدود 5% از هزار
کهکشان درخشان را کهکشان های نا منظم تشکیل می دهند. این در حالی است که
یک چهارم کهکشانهای شناخته شده نیز کهکشانهای نامنظم هستند.
کهکشانهای مارپیچی
این نوع کهکشانها دارای بازو هستند که به شکل مارپیچی در اطراف برامدگی مرکزی یا
هسته فرضی ایجاد می کنند که چرخش هسته با چرخش بازوهای ان همراه می شود
جوانترین اخترهای کهکشانهای مارپیچی در بازوهای کم توده یافت می شوند و اختران
کهن سال بیشتر در هسته ی کتراکم قراردارند . کهنترین اخترها در هاله های کروی
پراکنده قرار دارند و اطراف قرص کهکشانی را فرا گرفته اند . بازوهای مذکورهمچنین
دارای غبار و گاز فراوانی هستند که منجر به تشکیل اختر های جدیدی می شود
کهکشانهای مارپیچی میله ای
یک کهکشانهای مارپیچی میله ای دارای یک هسته برامدگی مرکزی کشیده شده و
میله ای شکل است.همزمان با چرخش هسته این طور به نظر می رسد که در هر
سوی هسته یک بازو نیز می چرخد . برخی اخترشناسان عقیده دارند کهکشان راه شیری
نیز یک کهکشانهای مارپیچی میله ای است. شکل کهکشانهای مارپیچی و کهکشانهای
مارپیچی میله ای متغیر است.
از کهکشانهای با برامدگیهای مرکزی بزرگ بابازوهای نه چندان بهم پیوسته تا کهکشانهای
با برامدگی مرکزی کوچک و بازوهای ازاد .
گرچه کهکشانهای مارپیچی و مارپیچی میله ای پیش از این به عنوان دو نوع کهکشان
متفاوت طبقه بندی می شوند اما امروزه اختر شناسان انها را مشابه می دانند.
کهکشانهای رادیویی
تمامی کهکشانها امواج رادیویی فنور قابل رویت و انواع تشعشع از خودشان تولید
می کنند انرژی رادیویی یک کهکشان رادیویی خیلی متراکم تر از انرژی کهکشانهای
معمولی می باشد.این انرژی از دو قطعه ی خیلی بزرگ ،یا ابرهای غول پیکر متشکل
از ذرات در حال دور شدن از کهکشانها تشعشع می یابند.
این ابرهای بزرگ از فورانهای گازی که از مرکز کهکشان با سرعتی معادل یک پنجم
سرعت نور خارج می شوند، در اسمان شکل می گیرند.به نظر می رسد که فوران این
ابر بزرگ توسط یک حلقه ی پیوستگی صورت می گیرد که یک حفره ی سیاه خیلی
متراکم را در بر می گیرد و در مرکز کهکشان واقع است. از هر یک میلیون کهکشان فقط
یکی از انها یک کهکشان رادیویی است.
تصادم کهکشانها
بیشتر کهکشان ها از کهکشانهای همسایه خود صد هزار سال نوری فاصله دارند . به هر
حال بعضی از کهکشانها تا اندازه ای به یکدیگر نزدیک می شوند که نیروی جاذبه ی
دو طرفه انها اشیاء موجود در کهکشان دیگر را به طرف خود کشد و این امر باعث بوجود
امدن توده هایی بنام دنباله های کشندی می گردد، که این دنباله ها مانند پلی کهکشانها
را به یکدیگر وصل می نماید. نزدیکی بیش از حد کهکشان ها ممکن است باعث تصادم انها
شود و بدنبال این عمل یک تغییر شکل بنیادی در شکل ظاهری انها صورت گیرد
بر اساس گفته های قبل به طور خلاصه دانشمندان به توده هاي بزرگي از ستاره ها
كه به دليل نيروي جاذبه كنار هم قرار دارندن كهكشان (Galaxy) مي گويد و در
تقسيم بندي كهكشان ها، آنها را درسه دسته مختلف قرار مي دهند كه عبارتند
از مارپيچي (Spiral)، بيضوي (Elliptical) و بي قاعده (Irregular)برخلاف تصور
بسياري از ما كهكشان راه شيري (Milk Way) يعني جايي كه زمين و منظومه
شمسي جزوي از آن هست بصورت يك روبان نيست، بلكه از نوع مارپيچي مي باشد.
هنگامي كه از بيرون به كهكشان راه شيري نگاه مي كنيد ممكن است آنرا بعنوان
توده اي از ابر و يا غبار تعبير كنيد اما آن چيزي نيست جز تعداد غيرقابل شمارش از
ستاره ها كه براي چشم قابل رويت نيستند.
راه شيري را تقريبا" مي توان مسطح در نظر گرفت كه تنها قسمت مركزي اين كهكشان
كمي برآمدگي دارد. قطر اين كهكشان چيزي حدود 120 هزار سال نوري بوده و اگر
ابرهاي پيچي اطراف آنرا هم در نظر بگيريم اين قطر مي تواند به 300 هزار سال نوري
هم برسد.
فاصله خورشيد ما از مركز كهكشان راه شيري چيزي حدود 30 هزار سال نوري ميباشد
و ما در صفه ی خارجی در بازوی جبار (شکارچی) کهکشان قرار گرفته است . جبار ،
قنطروس ، قوس ، برساووش ( برساووس ) چهار بازوی اصلی کهکشان ما هستند.
برآوردها نشان مي دهد كه حدود 400 بيليون ستاره در كهكشان ما وجود دارد. براي درك
عظمت هستي همين بس كه تا كنون برآورد دانشمندان از تعداد كهكشان هايي كه وجود
دارد به عددي حدود 120 بيليون مي رسد.
قسمتهاي اصلي كهكشان ما
قسمتهاي مختلف كهكشان راه شيري در قسمت مركزي يك هسته برآمده وجود دارد
كه به آن Bluge گفته ميشود. تراكم جرمي ستاره ها در اين محدوده بسيار بالا
مي باشد و سن ستاره هايي كه در اين قسمت قرار دارد به بيش از 10 بيليون سال
ميرسد.
ديسك (Disk) قسمت تقريبا" مسطحي است شامل تعداد زيادي ستاره و اجرام
آسماني كه همراه كهكشان حركت مي كند. خورشيد و منظومه شمسي نيز در همين
قسمت از كهكشان راه شيري قرار دارند كه در هر 250 ميليون سال يكبار به دور هسته
مركزي كهكشان راه شيري گردش مي كنند. اغلب اجرامي كه در اين قسمت قرار دارند
جوان بوده و سن آنها از حدود يك ميليون سال به بالا مي باشد.
اطراف ديسك قسمتهايي به نام هاله (Halo) قرار دارد كه شكل گيري آن به اوايل
پيدايش كهكشان راه شيري بر مي گردد شايد چيزي حدود 10 تا 15 بيليون سال پيش.
علاوه بر اجرام موجود در اين قسمت، توده هايي از گازهاي بسيار گرم و يونيزه شده
نيز در هاله كهكشان راه شيري موجود هست. مطالعاتي كه در باره گردش كهكشان
راه شيري انجام شده است نشان مي دهد كه جرم اين قسمت بيشتر توسط موادي
كه به خوبي شناسايي نشده اند و به آنها dark-matter گفته ميشود تشكيل شده است
و در كل جرم كلي كهكشان ما را احاطه كرده اند
سحابی ها
مقدمه
در جهان علاوه بر ستارهها مقادیر زیادی گرد و غبار و گاز وجود دارد که مابین کهکشانها
پراکنده گردیده است.
یعنی چگالی گاز در فضای بین کهکشانها فقط برابر 20 اتم در هر اینچ مکعب است. برای
مقایسه میتوان آنرا با تعداد اتمهای موجود در هوا بر روی زمین و در سطج دریا برابر 10
در هر اینچ مکعب است، مقایسه کرد. سحابی ، ابر یا هر چیز دیگری است که از گرد و
غبار و گاز میان ستارهای تشکیل شده است. سحابیهای تابان ابرهایی گازی هستند که
به علت نور ستارگان مجاور خود قابل رویت هستند.
بعضی از سحابیها تاریک بوده و تنها هنگامی که مانع عبور نور ستارگان یا سحابیهای
تابان پشتشان میشوند،میتوان آنها را دید. خیلی چیزهایی که زمانی سحابی نامیده
میشدند، از نو طبقه بندی شدهاند. در قرنهای پیشین این اشیاء در نظر ستاره شناسان
ساختارهای ابر مانند مه آلود بودند، ولی بعدا ستاره شناسان با بهبود تلسکوپها توانستند
این به ظاهر سحابیها را به عنوان کهکشان یا خوشههای ستارهای شناسایی کنند
سحابیهای تاریک
سحابی تاریک ابری از گرد و غبار و گاز است که گازش نور میدانهای ستارگان یا سحابیهای
تابان پشت سرش را که از این ابر میگذرند، جذب میکند. سحابیهای تاریک ، که به
سحابیهای جذبی نیز معروفند، هیچ تشعشعی از خود ندارند، ولی ممکن است نورهای
جذب شده را به شکل امواج رادیویی یا انرژی مادون قرمز دوباره بتابانند. شاید جرم
سحابیهای تاریک چندین هزار بار از جرم خورشید بیشتر باشد. اگر یک سحابی به اندازه
کافی جرم داشته باشد، در نقطهای از زمان موادش فشرده شده و تبدیل به ستاره
میشود. شاید سپس سحابی تاریک با ستارگان جوان گرم حرارت ببیند و به سحابی
نشری درخشانی تبدیل شود.
سحابیهای سیارهای
نغول سرخ در اواخر عمرشان لایههای گازی بیرونی شان را به دور میاندازند.
این لایهها پوسته منبسط شوندهای از گازهای تابان را تشکیل میدهند که سحابی
سیارهای نامیده میشوند. علت این نامگذاری این است که ویلیام هرشل ، منجم آلمانی
الاصل (1822 – 1783) ، تصور کرد که این پوستهها شبیه سیارهاند. شاید ازدید ناظر
زمینی ، این پوسته گازی به شکل ساعت شنی ، حباب یا حلقه به نظر آید. این سحابی
با سرعت تقریبی 20کیلومتر (12 مایل) در ثانیه رو به بیرون حرکت میکند و بعد از
35 هزار سال در محیط میان ستارهای پراکنده خواهد شد
امواج انفجاری
موجهای ضربه ای انفجار ابر نواختر با سرعت هزاران کیلومتر در ثانیه در محیط میان
ستارهای سیر میکنند. این موجهای ضربهای مواد میان ستارهای را آشفته میکنند
و شاید فرآیند فرو ریزش گرانشی را که سرانجام باعث تشکیل ستارگان در ابرهای
میان ستارهای میشود، آغاز میکنند. از هنگام اختراع تلسکوپ ، هیچ ابر نواختری در
کهکشان ما کشف نشده است. اگر ابر نواختری بوجود میآمد، تا چندین ماه ، در آسمان
به تابناکی ماه میدرخشید. اگر آن ابر نواختر فرضی به زمین بسیار نزدیک میبود،
میتوانست جو زمین را منهدم کند
سحابیهای تابان
دو نوع سحابی تابان وجود دارد: نشری و بازتابی ، که هر دو با تولد ستاره ارتباط دارند.
گازهای سحابی نشری عمدتا در بخش قرمز یا سبز طیف میتابند، زیرا با حرارت ستارگان
جوان گرم درون سحابی گرم شدهاند. غبار سحابی ، نور ستارگان جوان داخل و اطراف
سحابیبازتابی را پراکنده میکند. دو نوع سحابی تابان دیگر نیزوجود دارند: بقایای ابر نواختری
و سحابیهای سیارهای. هر دو اینها از مواد دفع شده ستارگان در حال مرگ تشکیل شدهاند.
بقایای ابر نواختری
هنگامی که ستاره بصورت ابرنواختر منفجر میشود، لایههای گازی بیرونی آن برای
تشکیل بقایای ابر نواختری تابان ، متلاشی شده و با سرعت از هستهاش فاصله میگیرند.
برخی از انفجارات آنقدر شدیدند که حتی خود هسته نابود میشود. تقریبا 90 درصد ته
ماندهها کم و بیش کرویاند و بقیه بر اثر نیروی انفجار متلاشی میشوند تا انبوهی از
شعلههای گازی فاقد ساختار ظاهری را تشکیل دهند. در مرکز چنان بقایایی ، پالسارها
(ستارههای تپنده) شناسایی شدهاند
سحابی انکساری
در سحابی انکساری ذرات غبار نور را منعکس نمیکنند، بلکه متواری میکنند. نور قرمز
میتواند آسانتر از نورآبی از ابر غبار بگذرد، پس نور آبی بیشتر پراکنده میشود، این امر
موجب آبی شدن آن ابر میشود. همین خاصیت باعث آبی به نظر آمدن آسمان از زمین
میشود. ذرات غبار نور خورشید را در جو شدیدا پراکنده میکنند و در مسیرهایی به
جز سمت خورشید ، ناظر آسمان عمدتا نور آبی پراکنده میبیند
سحابیهای خارج کهکشانی
آنچه به نام سحابیهای خارج کهکشانی نامیده میشود تودههای عظیم و پیوسته
گازی نیست، بلکه مجموعهای است از ستارگانی شبیه ستارگان کهکشان ، رصدهای
انجام شده نشان میدهد خاصیت طیفی نوری که از این سحابیها صادر میشود، بسیار
شبیه به نوری است که از خورشید خود ما خارج میگردد. بنابراین درجه حرارت متناظر
باچنین صدور نوری نمیتواند با درجه حرارت سطحی خورشید اختلاف فراوان داشته باشد
و این درجه حرارت بایستی به چند هزار درجه برسد. اگر این سحابیها واقعا تودههای
غول پیکر گاز پیوستهای بودندکه درجه حرارت سطحی آنها همان درجه حرارت سطحی
خورشید بود، ناچار میبایستی نوری که از آنهاصادر میشود با وسعت سطح یعنی با
مربع یکی از ابعاد آنها متناسب باشد. چون قطر متوسط این سحابیها بیلیون بیلیون بار
بزرگتر از خورشید است، باید چنان انتظار داشته باشیم که نورانیت کلی آنها بیلیون بیلیون
برابر بزرگتر از نورانیت خورشید باشد. ولی نورانیت فعلی سحابی امرأه المسلسله بسیار
کوچکتر از این اندازه است و از ۱.7بیلیون برابر نورانیت خورشید تجاوز نمیکند. نور از تمام
سطح سحابی صادر نمیشود بلکه از عده زیادی از لکههای کوچک روشن بر میخیزد
که مجموع کلی سطح آنها به سختی با یک بلیونیوم تمام سطح سحابی برابری میکند.
این همان چیزی است که باید از سحابیهایی انتظار داشته باشیم که از ستارگان متعارفی
جدا جدا از یکدیگر ساخته شدهاند

كشف تشعشع مايكروويو كيهانى در سال 1946 به وسيله آرنوپنزياس و رابرت ويلسون مسير كيهان شناسى را تغيير داد . اين پديده برداشتى كلى به كيهان شناسى ارائه كرد. وقتى كه جهان 400 هزار ساله بود. اين تابش باقى مانده از انفجار بزرگ ثابت مى كند كه جهان، آغازى داغ داشته است.