مفاهیم طرح‌واره رده‌بندی کهکشان‌ها – قسمت اول

آیا رده‌بندی کهکشانی مهم است؟ اجازه دهید سه مشاهده‌ی مهم را مرور کنیم:

۱)       رنگ یک کهکشان به طور قوی به نوع ریخت‌شناسی بستگی دارد.

۲)      نوع طیفی جمع‌شده ناحیه‌ی هسته‌ای،  به طور قوی به نوع ریخت‌شناسی بستگی دارد.

۳)     مؤلفه‌های کره‌ وار کهکشان‌ها از قانون r  به توان منفی ۱/۴  و مؤلفه‌های قرص از قانون توزیع نمایی پیروی می‌کنند، صرف نظر از نوع ریخت‌شناسی خاص.

A

دو نکته اول دلالت بر این دارند که در بین مرحله‌ی تحولی جمعیت‌های ستاره‌ای در بین تمام کهکشان‌ها با یک نوع ریخت‌شناسی معلوم هم‌خوانی وجود دارد. به علاوه، یک تدریج با قاعده از شاخص‌های جمعیت در امتداد رشته ریخت‌شناسی موجود می‌باشد. نکته سوم نشان می‌دهد که ستارگان در نواحی قرص و در نواحی برآمدگی هسته‌ای علی‌رغم اینکه کهکشان‌های مادر ممکن است تاریخچه‌های متفاوتی را دنبال کنند، به حالت دینامیکی هم‌خوانی می‌رسند. به بیان دیگر، اساساً دینامیک پایه کلیه‌ی قرص‌ها یکسان است و این نیز برای سیستم‌های کره‌وار برقرار می‌باشد، خواه آنها برآمدگی‌های هسته‌ای باشند یا کهکشان‌های بیضی‌وار.

بنابراین کاملاً واضح است که سیستم رده‌بندی به مقدار قابل‌ توجهی مفید می‌باشد. دو ملاک رده‌بندی عبارتند از:

۱)       نسبت قرص به برآمدگی

۲)      اهمیت درجه به هم پیچیدن بازوهای مارپیچی

کاملاً مشخص نیست که چرا این دو کمیت قابل مشاهده به طور دقیق حالت دینامیکی و جمعیت‌های تحول ستارگان مؤلفه‌ی داخل یک کهکشان را نمایش می‌دهند. اما حقیقت این است که وجود یک پایه فیزیکی مهم برای تفکیک‌نمودن کهکشان‌ها توسط، شکل غیر قابل انکار است.

آیا می‌توانیم چیز بیشتری راجع به تحول کهکشان‌ها بیان کنیم. چرا راجع به طرح‌واره رده‌بندی به عنوان یک رشته تحولی فکر نمی‌کنیم؟ اگرچه، کهکشان‌های  S  دارای ستارگان جوان و کهکشان‌های E  فقط دارای ستارگان پیر می‌باشند، ولی مارپیچی‌ها نیز دارای ستارگان پیر هستند. بنابراین،  هر دو نوع «پیر» هستند. فقدان گاز در بیضی‌وارها مانع از شکل‌گیری جمعیت‌های جدید می‌شود.

احتمالا‌ً شکلی را که یک کهکشان به خود می‌گیرد، عمدتاً به تکانه‌ی  زاویه‌ای آن مربوط می‌شود. در حقیقت تکانه‌ی زاویه‌ای به ازاء واحد جرم.

هرچه تکانه زاویه‌ای بیشتر باشد، کهکشان‌ تخت‌تر خواهد بود. این اتفاق به این علت رخ می‌دهد که چون گاز، تکانه‌ی زاویه‌ای را در جهت عمود بر صحفه‌ی آن همان‌طور که گرانش گاز را در امتداد قطب‌های کهکشان فرو می‌ریزد، تلف می‌کند، اما گاز در صفحه‌ی استوایی در اثر چرخش مورد حمایت قرار می‌گیرد.

در کهکشان‌های بیضوی،‌ فشرده‌شدن گاز به ستارگان به طور مؤثر انجام می‌شود و بنابراین به سرعت رخ می‌دهد که این اتفاق منجر به توزیع بیضی‌وار ستارگان و تجمع بالای از ستارگان در هسته کهکشان‌ها می‌شود.

به طور عکس در کهکشان‌های مارپیچی، شکل‌گیری ستاره‌ای به آهستگی صورت می‌گیرد به طوری‌که ستارگان نسل‌های بعدی از منبع گازی مسطح افزاینده‌، شکل می‌گیرند.

یک نوع توزیع دوگانه نتیجه می‌شود:  سیستم چرخان آرام حاوی ستارگان با توزیع کروی می‌باشد، و قسمت چرخان سریع سیستم شبه قرص تختی حاوی ستارگان، گرد و غبار و گاز می‌باشد. گرد و غبار در صفحه‌ی کهکشان‌ تحت تأثیر امواج چگالی قرار می‌گیرند که در نتیجه آن بازوهای مارپیچی به وجود می‌آیند. آشفتگی و میدان‌های مغناطیسی نیز ممکن است نقش‌های مهمی در کنترل شکل نهایی کهکشان‌ داشته باشد.

ادامه دارد…

منبع: کتاب نجوم و اخترفیزیک مقدماتی (جلد دوم)، نوشته‌ی زیلیک و گرگوری، ترجمه‌ی دکتر جمشید قنبری

image_pdfimage_print
(6 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=2912
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *