آموزش نجوم و اخترفیزیک مقدماتی – کهکشان‌ها – قسمت سوم

مارپیچی‌ها

یک کهکشان مارپیچی (Spiral Galaxy)، یکی از سه نوع اصلی کهکشان‌ها است که اولین بار توسط ادوین هابل در سال ۱۹۳۶ رده‌بندی شد.

ساختار

کهکشان‌های مارپیچی چند بخش اصلی دارند:

یک دیسک چرخان که از چند بازو تشکیل شده است و ستارگان غالباً در آن قرار دارند.

مرکز آن که برآمدگی کره مانند است و غالباً از ستارگان پیر تشکیل شده است.

هاله‌ی کهکشانی که خوشه‌های ستاره‌ای کروی زیادی در آن قرار دارند.

سیاه‌چاله‌ی ابر پرجرم که در مرکز آن قرار دارد.

dn13161-1_600

کهکشان‌های مارپیچی، به مارپیچی‌های عادی و مارپیچی‌های میله‌ای تقسیم شده‌اند. هر دو نوع دارای بازوهای مارپیچی‌شکل هستند که عموماً دو بازو به طور متقارن در اطراف مرکز محور چرخش قرار گرفته‌اند.

در مارپیچی‌های عادی، بازوها مستقیماً از هسته بیرون آمده‌اند.

در مارپیچی‌های میله‌ای، ستونی از مواد هسته را می‌شکافد و بازوها از دو انتهای ستون منشأ می‌گیرند.

هر دو نوع بر حسب موارد زیر رده‌بندی می‌شوند:

۱)       چگونگی محکم پیچیده‌شدن بازوها

۲)      چگونگی تکه‌ تکه شدن آنها

۳)     اندازه‌ی نسبی هسته

کهکشان‌های مارپیچی عادی، اصولاً تخت بوده و شکل ظاهری آنها دلیلی بر چرخشی‌بودنشان است. این کهکشان‌ها دارای یک هسته‌ی بزرگ و بازوهای پیچیده‌ی ناقص صافی هستند که محکم در اطراف هسته پیچیده شده‌اند. در واقع شکل بازوها اکثراً الگوی مدوری دارند که به آنها نوع (Sa) گویند.

کهکشان‌های دیگری از این نوع را که درخشندگی آنها تقریباً به طور یکنواخت بین هسته و صفحه توزیع شده باشد را کهکشان‌های نوع (Sb) می‌گویند. بازوها در این نوع اصولاً بازتر هستند و که اغلب به طور جزئی در داخل مسیرهای نواحی (HII) و تجمعات ستاره‌ای جمعیت (I) تفکیک می‌شوند.

دسته‌ی سوم از این گروه، آن‌هایی هستند که دارای هسته‌ی کوچک و درخشان بوده ولی بازوهایی باز دارند. این دسته را با (Sc) نشان می‌دهند. در این گروه، بازوها به طور مارپیچی گسترش یافته و به خوبی در داخل تجمعات ستاره‌ای تفکیک شده‌اند.

در کهکشان‌های مارپیچی هر دو جمعیت پیر و جوان وجود دارند. اما نسبت اجرام جمعیت (I) جوان از (Sa) تا (Sc) افزایش می‌یابد.

هر گاه کهکشانی بین دو تا از این دسته قرار گیرد، مثلاً بین (Sa) و (Sb)، برچسب نوع (Sba) به آن زده می‌شود.

کهکشان راه شیری از نوع (Sbc) است.

یکی از انواع کهکشان‌های مارپیچی، نوع میله‌ای‌شکل آن است. این نوع کهکشان دارای توزیع میله‌ای شکل درخشانی است و درخشندگی آن همانند میله‌ای به طرف مرکز آن کشیده شده است. در اینجا هم همان طبقه‌بندی عمومی کهکشان‌های مارپیچی اعمال می‌شود. آنهایی را که چگالی درخشندگی به طور یکنواخت بین میله، هسته و بازوها توزیع شده باشند را با (SBa) نشان می‌دهند. این در حالی‌ است که در نوع (SBb)، درخشندگی، بیشتر بین هسته و بازوها توزیع شده است. کهکشان‌ نوع (SBc) فاقد یک هسته‌ی کاملاً مشخص بوده و به‌جای آن دارای یک ساختار میله‌ای درخشان و بازوهای باز است.

توجه داشته باشید که نوع (SBab) حالتی بین (SBa) و (SBb) است.

کهکشان‌های نوع (SO) ممکن است در نگاه اول با کهکشان‌های بیضوی اشتباه شوند، در حالی‌که اگر بتوانیم آنها را از لبه نگاه کنیم، آن را به صورت صفحه‌ای و همانند مارپیچی‌های بدون بازو  خواهیم دید. زیرا این لبه‌ها، یون‌های گاز یا گرد و غبار می‌باشند و این مشخصه‌ی کهکشان‌های مارپیچی است. این کهکشان‌ها به نظر می‌رسند که حد فاصل بین کهکشان‌های بیضوی‌ و مارپیچی باشند. هرچند می‌توان آنها را به یک حالت میانی تحول کهکشانی از بیضوی‌ شکل به مارپیچی و یا عکس آن قلمداد کرد. در واقع اکثر ستاره‌شناسان به تحول کهکشان‌ها از حالتی به حالت دیگر معتقد نیستند.

لیست شش کهکشان  مارپیچی عادی و نوع آن:

کهکشان   NGC2841  از نوع Sb

کهکشان   NGC1201  از نوع SO

کهکشان   NGC3031  از نوع Sb

کهکشان   NGC2811  از نوع Sa

کهکشان   NGC628 M74  از نوع Sc

کهکشان   NGC488  از نوع Sab

لیست شش کهکشان مارپیچی میله‌ای و نوع آن:

کهکشان   NGC1523  از نوع  SBo(r)

کهکشان   NGC2859  از نوع  SBo

کهکشان   NGC1073  از نوع  SBc(sr)

کهکشان   NGC175   از نوع  SBab(s)

کهکشان   NGC2525   از نوع  SBc(s)

کهکشان   NGC1300  از نوع  SBb(s)

color_tuning_fork

اما چرا بایستی دو نوع مارپیچی وجود داشته باشد؟

ممکن‌ترین توضیح توسط جی‌. پی‌. استرایکر (G.P. Ostriker)  و  پی‌. جی‌. ای‌. بلز (P.J.E. Peables) که دینامیک کهکشان‌های مارپیچی با اجرام هاله متغیر را مطالعه کرده‌اند، ارائه شده است. آنها دریافتند که اگر قرص یک کهکشان هاله‌ای به اندازه‌ی کافی سنگین نباشد،‌ ناپایداری شبه میله‌ای توسعه می‌یابد. بنابراین در اینجا شواهدی را می‌بینیم که بعضی از کهکشان‌های «« مارپیچی‌های عادی»» دارای مؤلفه‌های کروی سنگین، حضور خود را توسط آثار دینامیکی نشان می‌دهند، اما در عوض هنگامی که تصویرشان در نور مرئی دیده می‌شود، این خصوصیت را مستقیماً نشان نمی‌دهند. این یک بخش از رشد معمای مربوط به ماده است. بنابراین، یک کهکشان (Sc) نوع (I) یک کهکشان مارپیچی خیلی درخشانی است با یک هسته کوچک و بازوهای گسترش یافته‌ی کاملاً تفکیک شده.

این رده‌بندی‌های تابندگی کهکشانی به جرم آنها نیز وابسته است. چنان‌که برای کهکشان‌های هم نوع، وزین‌ترین آنها کهکشان‌های رده‌ی I (یک) و سبک‌ترینشان رده‌ی V (پنج) هستند.

ادامه دارد ….

قسمت اول

قسمت دوم

جهت اطلاعات بیشتر:

http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D9%87%DA%A9%D8%B4%D8%A7%D9%86_%D9%85%D8%A7%D8%B1%D9%BE%DB%8C%DA%86%DB%8C

http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_galaxy

منبع:

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

کتاب فیزیک نجوم مقدماتی، نوشته‌ی سید احمد بابانژاد و دکتر احمد حسن‌پور، نشر پیام نور

وب‌سایت ویکی‌پدیا

صفحات پراکنده‌ی اینترنت

image_pdfimage_print
(4 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=4064
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 *